水稻是重要的糧食作物,提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)是育種家的追求。但是“高產(chǎn)不優(yōu)質(zhì),優(yōu)質(zhì)不高產(chǎn)”是水稻育種的一個瓶頸問題。近期,中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院技術(shù)生物與農(nóng)業(yè)工程研究所研究員吳躍進(jìn)課題組與中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員傅向東課題組合作利用秈稻品種93-11和粳稻品種日本晴構(gòu)建的重組自交系,通過高通量測序的方法繪制出一張產(chǎn)量與品質(zhì)相關(guān)基因的高密度連鎖圖譜。利用QTL(數(shù)量性狀位點)分析鑒定出多個控制粒型和稻米品質(zhì)的QTL位點,進(jìn)一步的圖位克隆鑒定到五個能正向或負(fù)向影響粒型及稻米品質(zhì)的主效QTL (GW5、GW7、GW8、GS3、OsMADS1)。
研究發(fā)現(xiàn),這五個QTL位點的不同組合能產(chǎn)生不同的粒型,同時能獲得不同的稻米品質(zhì)。通過設(shè)計將來自日本晴的GW5、GW8位點和來自9311的GW7、GS3、OsMADS1位點組合后即可獲得*的產(chǎn)量和*優(yōu)的稻米品質(zhì),并通過比較9311和9311-GW5NIP-GW8NIP一對近等基因系的稻米產(chǎn)量和品質(zhì)獲得該理論的驗證。
綜上所述,通過合理組合多個水稻粒型控制的優(yōu)異等位基因可以實現(xiàn)水稻產(chǎn)量與品質(zhì)的雙提升,為進(jìn)一步實現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的育種目標(biāo)提供了新思路。相關(guān)成果已經(jīng)被Journal of Genetics and Genomics 作為封面文章發(fā)表,博士研究生吳昆為*作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項等資助。
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