优质早籼稻佳辐占基因组及其耐热优质遗传基础解析,发表JGG,性价比很高!

全球气候变暖引发的极端高温天气严重威胁着全球农业生产,对粮食作物产量和品质的影响尤为突出。在水稻育种实践中,“早籼难优质”是育种工作者面临的一大难题,其主要原因在于早籼稻灌浆结实期集中在每年6月下旬至7月上旬。此时正值夏季高温阶段,日均温度超过30°C,导致籽粒灌浆速度加快,干物质积累不充分,引起米质疏松及垩白率增加,严重影响稻米的外观品质和商业价值。厦门大学水稻遗传育种研究室王侯聪、邱思密和陈如铭三位老师,自1979年起以培育优质高产早籼品种为目标,历经40多年,先后育成乌珍1号、佳禾早占、佳辐占等一系列优质早籼品种。其中,佳辐占兼具耐热性、高产、优质和再生力强等综合优势,长期成为福建优质早稻主推品种。解析早籼品种佳辐占耐热优质的遗传基础,对于培育适应极端高温的耐热优质新品种意义重大。

2025年5月6日,Journal of Genetics and Genomics在线发表厦门大学生命科学学院欧阳鑫昊教授、黄荣裕高级工程师、张海副教授和福建省农科院水稻研究所郑长林副研究员团队合作题为“A gap-free and haplotype-resolved genome of an early-season indica variety provides insights into rice thermotolerance and grain quality”的研究论文。该研究系统整合深度测序的PacBio HiFi、Hi-C和重测序数据,组装和注释了佳辐占的无缺口单倍型基因组,解析其耐热优质的遗传基础,为研究佳辐占重要性状提供重要数据资源****。

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质量评估显示,佳辐占基因组碱基准确性约6.10 × 10−6,contig N50约31.483 Mb,BUSCO完整性约98.57%。基于群体遗传学数据、RiceNavi、重组自交系群体以及多年多点表型数据分析发现,佳辐占携带的_TT2_165A基因为其耐热优质的关键。_TT2_165A编码一个异源三聚体G蛋白γ亚基(Gγ),过去研究发现其等位变异及同源基因也参与了水稻粒型、耐热及高粱耐碱功能的调控。_TT2_165A等位变异不仅有助于提高水稻的耐高温能力,还能增加粒长,缩小粒宽,从而促进灌浆充实并减少垩白产生,提高稻米的外观品质。值得注意的是,当前生产应用中一些长宽比较低的品种,即使携带_TT2_165A等位变异也无法表现出耐热优质,推测_TT2_165A等位变异可能在长宽比较大的品种中才能展现出耐热优质的特性。

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佳辐占基因组组装及耐热优质性状解析

作者简介

厦门大学生命科学学院在读硕士生陶文静和博士后邱蕾蕾为该论文共同第一作者,欧阳鑫昊教授、黄荣裕高级工程师、张海副教授和福建省农科院水稻研究所郑长林副研究员为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、福建省自然科学基金、福建省科技重大专项项目、中国博士后科学基金等项目和佳禾奖学金资助,以及北京大学现代农业研究院高性能计算中心的技术支持。

引用本文

Wenjing Tao, Leilei Qiu, Jingsheng Zheng, Liangrong Jiang, Qiwen Xu, Shaowei Xu, Shiting Song, Zhibiao Fan, Qixin Zheng, Qinqin Wu, Jiupan Han, Rui Li, Jingxian Wang, Yuchao Cui, Xi Huang, Changlin Zheng, Hai Zhang, Rongyu Huang, Xinhao Ouyang. (2025). A gap-free and haplotype-resolved genome of an early-season indica variety provides insights into rice thermotolerance and grain quality. Journal of Genetics and Genomics.

DOI10.1016/j.jgg.2025.04.020

本文转载自:JGG遗传学报

posted @ 2025-06-15 20:48  生物信息与育种  阅读(8)  评论(0)    收藏  举报