9月22日,Nature Communications雜誌在線發表了來自湖南雜交水稻研究中心袁定陽團隊、袁隆平院士組和與華智生物李東等人合作題為「Resequencing of 1,143 indica rice accessions reveals important genetic variations and different heterosis patterns」的研究論文。該研究對雜交水稻育種中的1,143份秈型親本材料進行重測序,揭示了三系和兩系強優勢雜交稻組合具有不同的雜種優勢控制基因位點。該研究為發現雜種優勢位點提供了新方法。
該研究首先通過整合群體結構分析和系統發育樹分析,發現三系強優勢組合主要是在秈稻I亞群與秈稻II亞群之間進行組合,而兩系的強優勢組合主要是在秈稻II亞群內進行組合,並且三系強優勢組合的線粒體遺傳距離顯著大於所有可能的組合和兩系強優勢組合,從分子遺傳學的角度證實了三系雜交稻親本線粒體基因組差異的重要性。此外,該研究還通過創新的FPVD分析方法分別對三系和兩系強優勢雜交水稻組合進行分析,發現三系和兩系強優勢組合具有不同雜種優勢位點,三系組合中發現了98個基因位點,兩系組合中發現了36個基因位點。
進一步,該研究還檢測到紅蓮型不育系珞紅3A和珞紅4A兩份材料在7號染色體上有一段長達408kb的基因組片段缺失,可用於減輕水稻籽粒中的鎘汙染,對培育新的低鎘水稻品種具有重要意義。
湖南雜交水稻研究中心呂啟明副研究員為論文第一作者,華智生物李為國副研究員、湖南雜交水稻研究中心孫志忠副研究員、博士生歐陽寧和諾禾致源的荊鑫為共同第一作者。湖南雜交水稻研究中心袁定陽研究員為通訊作者,袁隆平院士、華智生物李東博士和中科院遺傳發育所的朱立煌研究員為共同通訊作者。四川省農業科學院水稻高粱研究所、福建省農業科學院水稻研究所、中國水稻研究所、武漢大學等單位為本研究合作單位。研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金和湖南省重點研發計劃等項目的資助。
註:該文參考了華智生物報導