1143份重测序!袁隆平/袁定阳等人揭示强优势杂交水稻亲本遗传差异

科技工作者之家 2020-09-23

来源:iPlants

9月22日,Nature Communications杂志在线发表了来自湖南杂交水稻研究中心袁定阳团队、袁隆平院士组和与华智生物李东等人合作题为“Resequencing of 1,143 indica rice accessions reveals important genetic variations and different heterosis patterns”的研究论文。该研究对杂交水稻育种中的1,143份籼型亲本材料进行重测序,揭示了三系和两系强优势杂交稻组合具有不同的杂种优势控制基因位点。该研究为发现杂种优势位点提供了新方法。

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该研究首先通过整合群体结构分析和系统发育树分析,发现三系强优势组合主要是在籼稻I亚群与籼稻II亚群之间进行组合,而两系的强优势组合主要是在籼稻II亚群内进行组合,并且三系强优势组合的线粒体遗传距离显著大于所有可能的组合和两系强优势组合,从分子遗传学的角度证实了三系杂交稻亲本线粒体基因组差异的重要性。此外,该研究还通过创新的FPVD分析方法分别对三系和两系强优势杂交水稻组合进行分析,发现三系和两系强优势组合具有不同杂种优势位点,三系组合中发现了98个基因位点,两系组合中发现了36个基因位点。

wt_a22322000924072539_3c999b.jpg进一步,该研究还检测到红莲型不育系珞红3A和珞红4A两份材料在7号染色体上有一段长达408kb的基因组片段缺失,可用于减轻水稻籽粒中的镉污染,对培育新的低镉水稻品种具有重要意义。

wt_a12302200924072540_405fc0.jpg湖南杂交水稻研究中心吕启明副研究员为论文第一作者,华智生物李为国副研究员、湖南杂交水稻研究中心孙志忠副研究员、博士生欧阳宁和诺禾致源的荆鑫为共同第一作者。湖南杂交水稻研究中心袁定阳研究员为通讯作者,袁隆平院士、华智生物李东博士和中科院遗传发育所的朱立煌研究员为共同通讯作者。四川省农业科学院水稻高粱研究所、福建省农业科学院水稻研究所、中国水稻研究所、武汉大学等单位为本研究合作单位。研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和湖南省重点研发计划等项目的资助。

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