东北粳稻穗部性状全基因组关联分析

摘要

[目的]水稻（Oryza sativa L.）穗部性状是决定产量的关键农艺性状，解析其遗传机制对应对全球粮食安全挑战至关重要。本研究旨在挖掘调控粳稻穗部形态的关键遗传位点及功能基因，为高产育种提供理论支撑。[方法]利用来自中国东北地区的410份粳稻材料作为供试材料，系统测定穗长、一次/二次枝梗数等穗部形态和结构指标，通过全基因组关联分析（GWAS）定位显著关联位点，结合单倍型分析和PARMS标记基因分型验证候选基因功能。[结果]共鉴定到7个显著QTL位点（qPW2、qGNP3、qPW6/qTGW6、qPL8、qPBN8/qTGW8、qPL9和qTGW9），筛选到GW6a、DEP1等10个候选基因。单倍型分析表明，GW6a不同单倍型在穗重与千粒重表型上存在显著分化，DEP1单倍型间穗长差异达极显著水平。基于分子标记的基因分型验证GW6a和DEP1的优势等位基因型。[结论]发现GW6a和DEP1的等位变异分别与穗重及穗长存在显著遗传关联，基于PARMS标记构建的基因分型体系可高效筛选穗型优势等位基因。研究成果为东北粳稻穗型分子设计育种提供可验证的遗传靶点，通过多基因聚合策略可优化穗部结构，推动高产智能育种技术发展。

关键词

水稻 / 种质资源 / 穗部性状 / 全基因组关联分析

基金资助

国家重点研发计划项目（2024YFD1201004-04）; 辽宁省“种质创新藏粮于技”重大专项项目（2023JH1/10200009-01-3）; 辽宁省农业科学院院长基金博士启动项目（2025BS1715）