育成品種的DNA身份鑒定是植物新品種保護(hù)、審定的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是種業(yè)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的有力工具。目前，水稻品種的分子鑒定主要以簡單序列重復(fù)（SSR）標(biāo)記為主，然而SSR標(biāo)記分布不均勻，且成本相對較高，實驗耗時，精準(zhǔn)性不足。雖然近年來也開發(fā)了基于單核苷酸多態(tài)性（SNP）的基因芯片和簡化基因組測序（GBS）等鑒定手段，但由于檢測成本過高、分析流程復(fù)雜等缺點，在一定程度上限制了其推廣應(yīng)用。競爭性等位基因特異性PCR （Kompetitive Allele-Specific PCR, KASP）是一類新型SNP基因分型標(biāo)記，因其超高的靈活性、準(zhǔn)確性和性價比迅速搶占市場。因此，開發(fā)一套代表性的KASP標(biāo)記，用最低的成本最大程度解決水稻品種鑒定的問題，對于保護(hù)種質(zhì)資源以及種業(yè)源頭創(chuàng)新、打贏種業(yè)“翻身仗”具有積極的意義。

 

　　近日，資源所水稻種質(zhì)資源團(tuán)隊和植物品種保護(hù)與鑒定團(tuán)隊聯(lián)合在農(nóng)林科學(xué)一區(qū)期刊Rice上在線發(fā)表了題為“Selection and validation of 48 KASP markers for variety identification and breeding guidance in conventional and hybrid rice （Oryza sativa L.）”的研究論文。該研究利用包含水稻不同亞群的群體鑒定到331個有效的KASP標(biāo)記；進(jìn)一步利用檢測率、最小等位頻率等條件，篩選到48個染色體分布均勻、多態(tài)性高的KASP標(biāo)記。通過對群體進(jìn)行進(jìn)化樹，亞群以及PCA分析，發(fā)現(xiàn)篩選的48個KASP標(biāo)記可以有效替代331個標(biāo)記。為了驗證篩選的48個KASP標(biāo)記對于水稻品種鑒定和育種指導(dǎo)的作用，利用518個測試品種（193個雜交稻品種和325個常規(guī)稻品種）對品種特性進(jìn)行分析。通過分析，發(fā)現(xiàn)該套標(biāo)記可有效區(qū)分品種秈、粳性。結(jié)合品種來源，可以有效區(qū)分90%的常規(guī)粳稻品種，在此基礎(chǔ)上增加少數(shù)標(biāo)記，可進(jìn)一步提高常規(guī)粳稻的區(qū)分率；而對于常規(guī)秈稻和雜交稻品種，該套標(biāo)記的區(qū)分率均達(dá)到了100%。在常規(guī)稻中，發(fā)現(xiàn)10號染色體中的標(biāo)記在秈、粳中多態(tài)性最高。而在雜交稻中，3, 6和11號染色體上具有更高的雜合度，這為秈粳雜種優(yōu)勢利用育種提供了分子標(biāo)記選擇的基礎(chǔ)。同時，發(fā)現(xiàn)3個在雜交粳稻中具有更高雜合度的標(biāo)記在常規(guī)稻中具有明顯的秈粳分化，推測這3個標(biāo)記對雜交粳稻雜種優(yōu)勢的形成具有重要作用，可作為育種重要選擇依據(jù)。

 

　　江蘇省農(nóng)科院資源所水稻種質(zhì)資源創(chuàng)新團(tuán)隊唐偉杰助理研究員為論文第一作者，張云輝副研究員、方先文研究員和植物品種保護(hù)與鑒定團(tuán)隊李華勇副研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金、江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金和江蘇省農(nóng)業(yè)生物學(xué)重點實驗室開放課題等項目的資助。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1186/s12284-022-00594-0