长江下游粳稻主导品种的基因组解析与籼型片段渗入分析

　　

摘要： 长江下游地区是我国重要的粳稻产区，解析该区域主导品种的遗传背景、籼型血缘渗入特征及重要性状的基因型构成，对于优异种质资源的高效利用与分子设计育种具有重要意义。本研究对长江下游8份代表性常规粳稻主导品种进行了全基因组测序(平均测序深度为19.8×)，系统开展了亲缘关系评估、基因组籼型渗入片段鉴定及重要功能基因的基因型剖析，并对优质高产品种沪软1212进行了系谱溯源分析。结果表明，8份供试品种在粳稻群体中具有较好的遗传多样性和代表性。全基因组解析表明，籼型渗入片段在供试品种的粳稻遗传背景中呈不规则的碎片化分布，片段总长在品种间变幅较大(0~4.9 Mb)，其中沪早粳193和秀水134的籼型片段渗入量最多；这些籼稻来源片段中注释到的基因显著富集于抗病、耐逆及生物量积累等通路。基因型分析表明，主导品种在品质(ALK和Waxy)、耐逆(HAN1、OsPP15、qLTG3-1)及抗条纹叶枯病(STV11)基因上已基本实现优异等位基因的高度聚合，但在抗稻瘟病及病毒性、细菌性病害上还存在进一步遗传改良潜力；在主要农艺性状方面，供试品种携带的优异等位基因分布频率整体较低。系谱溯源表明，优质品种沪软1212的遗传背景主要源自亲本南粳46 (39.71%)，还整合了来自亲本金丰的多个产量相关优异基因型，以及大华香粳的籼型渗入片段。本研究在基因组水平上揭示了长江下游8份代表性粳稻主导品种的籼型片段渗入特征与重要性状优异等位基因的分布，为今后高产优质粳稻的分子设计育种及种质资源的高效利用提供了重要的遗传信息。