基于多变量分析和全基因组SNP（单核苷酸多态性）的方法，对3000份水稻（Oryza sativa L.）种质资源中的部分样本的遗传多样性和种群结构进行了研究

《Genetic Resources and Crop Evolution》：Multivariate and genome-wide SNP-based characterization of genetic diversity and population structure in a subset of the 3 K rice (Oryza sativa L.) genome panel of germplasm accessions

　　

摘要

由于栽培水稻的遗传基础较为狭窄，因此需要寻找具有优良农艺性状和提升营养价值的多种种质资源。本研究旨在评估300份水稻种质资源的表型和遗传多样性，并筛选出适合用于水稻强化营养和增产项目的优良品系。这些种质资源在2023年的Kharif种植季期间，在Mandya和Gangavathi地区接受了针对九个数量性状的评估，评估采用了alpha lattice设计。方差分析表明，各性状之间存在显著差异，表明其表型多样性较高。主成分分析（PCA）确定了导致表型变异的主要因素，前四个主成分解释了总变异的69%。根据表型表现，选出了50份具有代表性的种质资源进行K-means聚类和多性状基因型-理想型距离指数（MGIDI）分析。这些种质被分为三个不同的组群，它们的籽粒产量和锌含量各不相同。MGIDI分析结果显示，IRGC 349是最接近理想型的品系，它兼具高籽粒产量（6.10吨/公顷）、适宜的籽粒锌含量（24.59 ppm）以及优良的农艺性状。从各地的平均表现来看，IRGC 647的籽粒锌含量最高（34.97 ppm），被认为是水稻强化营养项目的理想供体。通过使用102,580个全基因组单核苷酸多态性（SNP）标记，研究了遗传多样性和群体结构。STRUCTURE分析、基于SNP的主成分分析（PCA）以及基于系统发育的聚类结果均一致表明存在两个主要的遗传亚群。结合表型和基因型分析，发现该研究区域具有丰富的遗传多样性，并确定了可用于培育高产且富含锌的水稻品种的优良种质资源。