8月30日,山東省農業科學院濕地農業與生態研究所水稻分子設計育種團隊在Frontiers in Plant Science (IF=5.6)上發表了題為“Haplotype analysis and marker development of five salt-tolerant–related genes in rice (Oryza sativa L.)。”的研究論文。該論文利用水稻重測序種質資源對五個耐鹽相關自然變異基因進行了單倍型分析,并開發了經濟高效的基因內分子標記。
針對已經克隆的水稻耐鹽相關自然變異基因,開展分子標記輔助選擇可以加快水稻耐鹽新品種的選育。文章首先針對5個水稻耐鹽相關自然變異基因開發了經濟高效的基因內分子標記:(1)利用39份具有參考基因組的水稻種質提取了耐鹽相關基因的基因全長,開展了多序列比對,并鑒定了所有可能的變異位點;(2)利用4726份重測序的水稻種質提取了外顯子區的所有變異位點和非翻譯區的關鍵變異位點,并進行了單倍型的劃分;(3)結合前人報導的優異等位基因和新劃分的單倍型,明確了優異等位基因攜帶的所有特異變異位點,并開發了11個基因內或者功能性的InDel、CAPS和dCAPS標記。然后,利用開發的分子標記對533份水稻核心種質材料進行了基因型鑒定。對于3個苗期耐鹽相關基因, SKC1/OsHKT8的優異等位基因主要分布于秈稻中,RST1/OsARF18 的優異等位基因主要分布于粳稻中,GS3的優異等位基因主要分布于秈稻和熱帶粳稻中。對于2個萌發期耐鹽相關基因, OsPAO3的優異等位基因存在于少數秈稻中; OsHAK21的優異單倍型HapA主要分布于粳稻中,其另外的優異單倍型HapF-2和HapJ存在于少數秈稻中。利用開發的分子標記對相關的優異等位基因進行輔助聚合,有望快速培育耐鹽的水稻新品種。
濕地農業與生態研究所李平波博士為論文第一作者,姚方印研究員和種質資源所的丁漢鳳研究員為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金青年基金、山東省重點研發計劃、山東省農業科學院創新工程等項目的資助。
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