陕西
江苏地处长江中下游，是我国粳稻的核心种植区。受光温条件差异和稻麦两熟茬口等因素制约，该地区形成了中熟中粳、迟熟中粳、早熟晚粳和中熟晚粳四类熟期品种。然而，不同熟期品种之间差异的群体特异性基因组基础尚缺乏系统解析。
近日，Journal of Genetics and Genomics在线发表扬州大学刘巧泉教授团队题为“Genomic insights into heading date variation of the different maturity types of japonica rice varieties in Jiangsu Province, China”的研究论文。该研究收集了从1980年以前至今育成的270份粳稻品种(含188份江苏粳稻品种)，对其进行了全基因组重测序和基于熟期差异的遗传多样性分析，从生育期基因的等位变异组合方面解析了江苏粳稻熟期差异的潜在遗传基础。
研究团队通过基因组变异分析，发现江苏粳稻品种群体内部同质化严重，且四个熟期类型之间并没有清晰的遗传分化，表明熟期差异并非源于“血统不同”，而更可能取决于“精细调控”。通过整合抽穗期相关功能基因的表型及基因型数据，对20个已知抽穗期基因的36个功能位点进行系统分析，发现江苏粳稻的核心光周期调控框架高度保守，仅鉴定到HESO1、Hd6、Hd17、Hd18和Ghd7.1等5个抽穗期基因存在等位变异。进一步通过GWAS分析，鉴定到Ghd7.1基因的一个稀有等位类型，发现其在不同光温环境下表现出相反的表型效应。随后通过对11个位点的等位组合进行分析，鉴定出40种组合单倍型，且不同熟期类型各有优势单倍型组合。这些结果表明，上述不同位点的等位组合效应导致了江苏粳稻熟期类型的差异。
江苏省主栽粳稻品种中的生育期调控位点变异图谱及单倍型组合模型
A: 江苏省不同熟期中生育期相关基因的变异图谱;B: 生育期相关的全基因组关联分析;C: 不同熟期中组合单倍型占比统计;D: 优势单倍型组合展示。
综上所述，该研究系统解析了江苏粳稻不同熟期类型品种的全基因组变异格局，发现核心生育期基因框架高度保守，而HESO1、Hd6、Hd17、Hd18和Ghd7.1等位点构成了熟期分化的主要遗传基础。这些结果为江苏省乃至长江中下游粳稻熟期的分子设计育种提供了重要靶点。
作者简介
扬州大学博士后张弘甲和博士研究生唐家琪为该论文共同第一作者，扬州大学刘巧泉教授和张昌泉教授为共同通讯作者。相关工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目资助。
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