水稻外源赤霉素GA3敏感性相关种子生产性状优异等位变异的关联分析

本研究针对水稻细胞质雄性不育系中外源GA3敏感性影响异交结实率的科学问题，通过全基因组关联分析（GWAS）挖掘与旗叶长度（FLL）、旗叶角度（FLA）和穗颈伸出长度（PEL）相关的优异等位变异，鉴定出多个显著标记及表型效应值（PEV），并预测最优亲本组合，为杂交水稻育种提供重要分子工具。

　　

水稻（Oryza sativa L.）种子生产性状对外源赤霉素（GA₃）的高度敏感性可显著提升细胞质雄性不育（CMS）系的异交结实率。研究团队利用506份水稻种质资源，通过262个简单重复序列（SSR）标记开展全基因组关联分析（GWAS），采用一般线性模型（GLM）解析旗叶长度（FLL）、旗叶角度（FLA）和穗颈伸出长度（PEL）对外源GA₃敏感性的遗传机制。广义遗传力分析表明，种子生产性状的遗传力介于82.52%（PEL）至85.17%（FLA）之间，而GA₃敏感性指数（IGS）变幅为23.57%（FLL）至121.09%（FLA）。研究显著检测到8个、6个和9个分别与FLL、FLA和PEL的GA₃敏感性关联的位点。基于负向调控GA₃敏感性的等位变异表型效应值（PEV），鉴定出18个优异标记等位变异，其中RM457-185 bp对FLL的负向效应最强（-3.82 cm）；而正向效应等位变异中，RM20-110 bp（19.60°）和RM489-230 bp（2.51 cm）分别对FLA和PEL呈现最高正向PEV。进一步根据优异等位变异分布及PEV值，预测出5组可协同提升GA₃敏感性的最优亲本组合。这些发现为杂交水稻育种中定向改良GA₃响应性状提供了高效的分子标记资源与亲本选配策略。