基于高密度遗传图谱发掘杂草稻早抽穗QTL

摘要

[目的]水稻(Oryza sativa L.)抽穗期是由多基因调控的数量性状，影响水稻产量和品质，决定了水稻适应种植区域和分布范围，抽穗标志着水稻由营养生长转入生殖生长。杂草稻作为一类早熟型种质资源，其抽穗期往往提前于栽培稻，然而其遗传机制尚未被充分阐明。[方法]基于早抽穗的粳型杂草稻WR04-6和晚抽穗的籼稻七山占构建的包含168个体的重组自交系群体,结合高密度的SNP遗传图谱应用完备复合区间作图的加性效应模型进行抽穗期QTL定位。[结果]在以LOD值为2.5的阈值线之上，鉴定到唯一1个显著调控杂草稻早抽穗的QTL，区间内包含70个基因，基于组织特异性表达谱分析与基因注释推测LOC＿Os01g08700即OsGI作为目标候选基因，进行后续的验证和生物信息学分析，OsGI不同血缘单倍型之间差异显著，位于细胞核内，在籼稻和粳稻之间有明显的亚种间分化。[结论]在水稻OsGI-Hd1-Hd3a/RFT1的抽穗期调控途径中，Hd1变异调控水稻抽穗期和分布被广泛报导，而本研究中发现，上游的生物钟基因OsGI在杂草稻中的自然变异，可能影响杂草稻的适应性分布。研究结果为杂草稻早抽穗的分子遗传调控机制提供了新视角，也为杂草稻早熟基因资源应用于栽培稻遗传改良贡献了新的靶点。

关键词

抽穗期 / 杂草稻 / 遗传图谱 / QTL定位 / 生物钟