基因組所在兩系雜交水稻產量雜種優勢的研究方面取得新進展
近日,中科院北京基因組研究所大數據中心宋述慧副研究員與中科院遺傳與發育研究所朱立煌課題組、中科院亞熱帶農業生態研究所陳彩艷課題組、湖南雜交水稻中心袁隆平院士等合作的,在美國科學院院刊(Proc Natl Acad Sci USA)在線(Plus,長文)發表了題為 “Integrated analysis of phenome, genome, and transcriptome of hybrid rice uncovered multiple heterosis-related loci for yield increase” (DOI:10.1073/pnas.1610115113)的研究論文。該論文通過系統遺傳學的途徑,綜合表型組、基因組和轉錄組等組學信息,通過對二個永久性分離群體的遺傳分析和圖位克隆揭示了兩系雜交稻兩優培九的雜種產量優勢的關鍵性狀及相關的數量性狀位點(QTLs)和基因。
雜交水稻的推廣為我國和世界的糧食安全做出了巨大貢獻。為了探究水稻雜種優勢的遺傳機制,該研究團隊選用兩系超級雜交稻兩優培九(LYP9,培矮64s×93-11)為模式組合,對水稻雜種優勢的表型及分子基礎進行了綜合分析。基因組所宋述慧副研究員在合作研究中主要進行了幼穗發育早期四個連續時間點的的轉錄組測序及分析,并進行了QTL區顯著差異表達基因和等位基因變異的定位,通過基因調控網絡等方式確定了多個與雜種優勢相關的候選基因。同時項目產出的全部組學數據已提交并儲存在基因組所”生命與健康大數據中心(BIGD)”的GSA系統中(http://gsa.big.ac.cn/, PRJCA000131)進行分析利用。
該項合作的成果對推動雜交稻的分子設計育種實踐有重要的意義,并有望能進一步優化雜交稻親本材料的選育和配組,選育出更加高產、優質的雜交稻。
該研究得到國家自然科學基金項目、科技部以及中科院等項目資助。
論文鏈接:http://www.pnas.org/content/early/2016/09/22/1610115113.full