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科技创新进展:从野生稻中分离到一个新的早抽穗QTL- qHD1b

来源:中国水稻研究所作者:改良中心发布时间:2022-02-11

近日,中国水稻研究所超级稻育种课题组在《作物学报(The Crop Journal)》在线发表了题为“通过上调Ehd1促进普通野生稻抽穗的QTL -qHD1b的精细定位和候选基因分析(Fine mapping and candidate gene analysis of qHD1b, a QTL that promotes flowering in common wild rice (Oryza rufipogon) by up-regulating Ehd1)”的研究论文,报道了一个源自普通野生稻的早抽穗QTL-qHD1b的精细定位和候选基因分析。

抽穗期是决定水稻品种地区和季节适应性的重要农艺性状,随着耕地面积的不断减少,培育早熟高产的水稻品种意义重大。目前,水稻中已克隆了15个抽穗期QTL,均克隆自栽培稻,鲜有报道克隆自野生稻。在栽培稻的驯化过程中,约有30-40%的遗传变异丢失。因此,源自野生稻的自然变异,对于挖掘和克隆新的水稻抽穗期QTL提供了重要的遗传资源。

研究者利用以中恢8015(ZH8015)为背景,将携带普通野生稻片段并表现为早抽穗的渗入系IL7391与ZH8015杂交,产生BC5F2:3家系进行QTL分析。从中鉴定出两个抽穗期 QTL,qHD1bqHD7,并选择前一个进行进一步研究。利用BC5F4:5和BC5F6群体进行高分辨率连锁分析,将qHD1b定位于第1染色体短臂上112.7-kb的区间内,包含17个预测基因,其中5个在启动子或编码区含有多态的基因被认为是候选基因。表达分析显示LOC_Os01g11940的表达与早抽穗呈正相关,该位点被注释为OsFTL1,编码拟南芥FT的同源基因,是qHD1b最可能的候选基因。抽穗期相关基因表达分析发现,在短日照和长日照条件下,qHD1b作为开花激活因子,通过上调Ehd1、Hd3a、RFT1、OsMADS14和OsMADS15促进抽穗。田间试验表明,qHD1b对千粒重和粒长等产量相关农艺性状均有影响。qHD1b可用于进行早熟品种的分子标记辅助选择育种。

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qHD1b渗入系的表型和该位点的精细定位

该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中央级公益性科研院所基本科研业务费以及中国农业科学院科技创新工程资助。超级稻育种组2019级博士生刘嶺、张迎信研究员和已毕业的博士生杨正福为共同第一作者,程式华研究员和吴玮勋副研究员为共同通讯作者。

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.cj.2021.12.009



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