基于Rc基因dCAPS标记的富花青素红稻分子设计育种研究

为解决白米品种花青素含量低的问题，研究人员通过分子辅助育种(MAS)技术，利用Rc基因单核苷酸多态性开发了共显性dCAPS标记Rc_dCAPS1，成功将ZNS-#22和X134-#2供体中的Rc等位基因导入T710S和Xiang32品系。改良品系中检测到高水平的飞燕草素(delphinidin)和矢车菊素(cyanidin)，且株高、穗长等农艺性状显著提升，但稻瘟病易感性增加。该标记为快速培育富花青素红稻新品种提供了有效工具。

　　

红稻因其富含具有健康功效的花青素(anthocyanins)而备受关注。前期研究已创制出多个红色果皮纯合系，为分子标记辅助育种(Molecular-Assisted Selection, MAS)提供了材料基础。本研究巧妙利用Rc基因的关键单核苷酸多态性(SNP)，开发出新型共显性衍生酶切扩增多态性序列(derived Cleaved Amplified Polymorphic Sequence, dCAPS)标记Rc_dCAPS1。

通过该标记，研究者成功将优质供体材料ZNS-#22和X134-#2中的Rc等位基因精准导入雄性不育系T710S和恢复系Xiang32。对5个改良株系(T71S-#1/#2和Xiang32-#1/#2/#3)的检测显示，其种子中飞燕草素(delphinidin)和矢车菊素(cyanidin)含量显著提升。有趣的是，这些株系在株高、穗长等农艺性状上展现出超亲优势，但同时也表现出对稻瘟病(blast fungi)的易感性增强。

这项研究证实，Rc_dCAPS1标记能高效指导Rc等位基因的定向转移。该技术可广泛应用于白果皮水稻品种，为快速创制含隐性移码突变等位基因的新型红稻品种提供了分子育种利器，对作物品质改良具有重要意义。