8月30日，山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院濕地農(nóng)業(yè)與生態(tài)研究所水稻分子設(shè)計育種團隊在Frontiers in Plant Science （IF=5.6）上發(fā)表了題為“Haplotype analysis and marker development of five salt-tolerant–related genes in rice （Oryza sativa L.）。”的研究論文。該論文利用水稻重測序種質(zhì)資源對五個耐鹽相關(guān)自然變異基因進行了單倍型分析，并開發(fā)了經(jīng)濟高效的基因內(nèi)分子標記。

 

　　針對已經(jīng)克隆的水稻耐鹽相關(guān)自然變異基因，開展分子標記輔助選擇可以加快水稻耐鹽新品種的選育。文章首先針對5個水稻耐鹽相關(guān)自然變異基因開發(fā)了經(jīng)濟高效的基因內(nèi)分子標記：（1）利用39份具有參考基因組的水稻種質(zhì)提取了耐鹽相關(guān)基因的基因全長，開展了多序列比對，并鑒定了所有可能的變異位點；（2）利用4726份重測序的水稻種質(zhì)提取了外顯子區(qū)的所有變異位點和非翻譯區(qū)的關(guān)鍵變異位點，并進行了單倍型的劃分；（3）結(jié)合前人報導(dǎo)的優(yōu)異等位基因和新劃分的單倍型，明確了優(yōu)異等位基因攜帶的所有特異變異位點，并開發(fā)了11個基因內(nèi)或者功能性的InDel、CAPS和dCAPS標記。然后，利用開發(fā)的分子標記對533份水稻核心種質(zhì)材料進行了基因型鑒定。對于3個苗期耐鹽相關(guān)基因， SKC1/OsHKT8的優(yōu)異等位基因主要分布于秈稻中，RST1/OsARF18 的優(yōu)異等位基因主要分布于粳稻中，GS3的優(yōu)異等位基因主要分布于秈稻和熱帶粳稻中。對于2個萌發(fā)期耐鹽相關(guān)基因， OsPAO3的優(yōu)異等位基因存在于少數(shù)秈稻中； OsHAK21的優(yōu)異單倍型HapA主要分布于粳稻中，其另外的優(yōu)異單倍型HapF-2和HapJ存在于少數(shù)秈稻中。利用開發(fā)的分子標記對相關(guān)的優(yōu)異等位基因進行輔助聚合，有望快速培育耐鹽的水稻新品種。

 

　　濕地農(nóng)業(yè)與生態(tài)研究所李平波博士為論文第一作者，姚方印研究員和種質(zhì)資源所的丁漢鳳研究員為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金青年基金、山東省重點研發(fā)計劃、山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程等項目的資助。

 

　　原文鏈接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2023.1259462/full