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江苏里下河地区农科所与扬州大学在水稻耐低温研究中取得进展

2018年5月15日Plant Physiology在线发表了江苏里下河地区农业科学研究所/江苏省现代作物生产协同创新中心/国家水稻产业技术体系扬州综合试验站李爱宏研究员扬州大学陈建民教授为通讯作者的题为“Identification of genes related to cold tolerance and a functional allele that confers cold tolerance”的研究论文。


低温胁迫是影响全球水稻生产的主要因素之一,特别是在苗期和孕穗期。鉴定与水稻耐低温有关的基因对于粮食生产的可持续发展具有重要意义。该研究通过全基因组关联分析(GWAS)对1033个水稻种质的与耐低温相关的基因位点进行了筛选。研究人员鉴定出5个与孕穗期耐低温相关的基因位点。较之无耐低温等位基因或携带单个等位基因的水稻种质,携带多个耐低温等位基因的种质具有更高的结实率。在苗期,鉴定出8个与耐低温相关的基因位点。其中,LOC_Os10g34840被鉴定为与水稻幼苗耐低温相关的qPSR10基因位点的候选基因。LOC_Os10g34840的第343位的单核苷酸多态性(SNP)SNP2G赋予水稻苗期耐低温性。单体型网络的进一步分析表明,SNP2G存在于80.08%的温带粳稻种质中,但仅存在于3.8%的籼稻种质中。研究人员利用标记辅助选择来构建一系列具有耐低温等位基因SNP2G的BC4F3近等基因系。当受到低温胁迫时,较之携带SNP2A等位基因的植株,携带SNP2G的幼苗存活得更好,且籽粒更重。

 

该研究鉴定出的与耐低温相关的基因位点及LOC_Os10g34840的功能验证为培育水稻耐低温品种和探究水稻耐低温的分子基础提供了遗传资源

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