全基因组关联分析确定了早熟粳稻抽穗期、茎高和穗长的稳定遗传位点

《Scientific Reports》：Genome-wide association study identifies stable loci for heading date, culm length, and panicle length in early-maturing japonica rice

　　

摘要

气候变化导致的种植环境不稳定对水稻产量构成了重大威胁，因此亟需培育能够适应气候变化的水稻品种。从多种遗传资源中筛选出有利的等位基因，对于拓宽育种材料的遗传基础、提升其在多变环境中的农艺表现至关重要。本研究评估了来自国际水稻研究所3K水稻基因组项目的147个水稻品系，这些品系主要属于在温带田间条件下会较早抽穗的japonica品种，研究了它们在三种不同环境下的抽穗日数、茎秆长度和穗长。研究采用FarmCPU模型对926,373个单核苷酸多态性进行了全基因组关联分析。最终确定了与抽穗日数、茎秆长度和穗长相关的三个稳定QTL，分别为qDTH3、qCL9和qPL11，且与这些QTL相关的关键SNP在不同等位基因组间存在显著的表型差异。单倍型分析进一步表明，Os03g0401200 (LHD3)和Os09g0422500 (BC6)可能是分别调控qDTH3和qCL9功能的候选基因。具体而言，qDTH3可能有助于调整抽穗时间，而对茎秆和穗的发育影响较小；而qCL9则表明茎秆长度的变化可能与细胞壁生物合成之间存在关联。这些研究结果为培育具有气候适应能力的水稻品种提供了宝贵的遗传资源和分子育种靶点。