2025年5月25日 20:35 星期日
首页 > 过刊浏览>2022年第23卷第5期 >1425-1437. DOI:10.13430/j.cnki.jpgr.20220321003
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广东水稻核心种质耐冷萌发全基因组关联分析
作者:
作者单位:

广东省农业科学院水稻研究所/广东省水稻育种新技术重点实验室/广东省水稻工程实验室

基金项目:

广东省农作物种质资源专项（省长专项2018-2019）；广东省发展和改革委、农业农村厅投资项目（粤发改农经【2021】272号）；科技创新战略专项资金-广东省农科院高水平人才建设（R2020PY-JX001）；广东省重点实验室运行费专项（2020B1212060047）；广东省重点领域研发计划项目（2020B0202090003）


Genome-wide Association Analysis of Cold Tolerance Germination in Rice Core Germplasm of Guangdong Province in China
Author:
Affiliation:

Rice Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences/Guangdong Key Laboratory of New Technology in Rice Breeding/Guangdong Rice Engineering Laboratory

Fund Project:

Special Program for Crop Germplasm Resources of Guangdong Province（Governor's Special Program 2018-2019），The Investment Project of Department of Agriculture and Rural Affairs, Development and Reform Commission, Guangdong province（No. 272 of 2021），The Special Fund for Scientific Innovation Strategy-Construction of High Level Academy of Agriculture Science（No. R2020PY-JX001），Guangdong Key Laboratory of New Technology in Rice Breeding（2020B1212060047），The Key Field Research and Development Project of Guangdong Province（2020B0202090003）

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    摘要:

    本研究目的是鉴定水稻低温萌发QTL，同时筛选出萌发期耐冷性强的种质资源，为水稻萌发期耐冷分子育种奠定基础。本研究通过统计309份广东省水稻核心种质资源的低温萌发率，筛选到57份萌发期耐冷性强的水稻品种。同时，以低温萌发率为表型数据和高密度的SNP标记为基因型数据，利用全基因组关联分析鉴定到11个水稻低温萌发QTLs。其中qLTG2-1、qLTG7-1、qLTG7-2和qLTG10-1与前人定位的水稻低温萌发QTL共定位。qLTG11-1是本研究新鉴定的最显著的水稻低温萌发QTL。利用RNA-seq和qRT-PCR对其进行候选基因预测和验证，发现在低温萌发期间，qLTG11-1区间内的LOC_Os11g07020在低温萌发率高和低的品种中有不同的表达模式。LOC_Os11g07020编码果糖-1,6-二磷酸醛羧酶同工酶，很可能通过调控糖酵解反应而影响水稻萌发期耐冷性。本研究筛选到57份萌发期耐冷性强的水稻品种，鉴定到11个水稻低温萌发QTLs，初步证明LOC_Os11g07020是一个影响水稻萌发期耐冷性的基因，为水稻萌发期耐冷分子标记辅助育种奠定理论基础。

    Abstract:

    The purpose of this study is to identify the QTL associating with low temperature germination（LTG）in rice and screen germplasm resources showing strong cold tolerance during germination, laying a foundation for cold-tolerant germination-related molecular marker-assisted breeding. Fifty-seven rice varieties with strong cold tolerance during germination were obtained by counting the LTG rate of 309 rice core germplasm resources from Guangdong province, China. Using the LTG rate in conjugation with high-density SNP markers, eleven QTL were identified by genome-wide association scanning (GWAS), of which qLTG2-1, qLTG7-1, qLTG7-2 and qLTG10-1 were resided with previously-identified QTL. qLTG11-1, as the most significant newly-identified QTL, was subjected for RNA-seq and qRT-PCR, in order to predict its candidate genes. LOC_Os11g07020, which is found surrounding qLTG11-1, showed different expression patterns in varieties with high and low germination rates during LTG. This gene encodes for a fructose-1,6-bisphosphate aldolase isozyme, which may regulate glycolysis reaction to affect cold tolerance during germination. Collectively, this study identied 57 rice varieties with strong cold tolerance during germination as well as 11 QTL for LTG, which laid a theoretical foundation for molecular marker-assisted breeding of cold tolerance at germination stage.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

丁杰荣,孙炳蕊,于 航,等.广东水稻核心种质耐冷萌发全基因组关联分析[J].植物遗传资源学报,2022,23(5):1425-1437.

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  • 收稿日期:2022-03-21
  • 最后修改日期:2022-04-18
  • 录用日期:2022-06-08
  • 在线发布日期: 2022-09-09
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