文献类型： 中文期刊

作者： 刘悦 ¹ ; 江立群 ¹ ; 吕树伟 ¹ ; 孙炳蕊 ¹ ; 李晨 ¹ ; 刘清 ¹ ; 于航 ¹ ;

作者机构： 1.广东省农业科学院水稻研究所/广东省水稻科学技术重点实验室/广东省水稻工程实验室

关键词： 水稻;亚洲栽培稻;普通野生稻;Hsp101基因;种质资源;遗传多样性

期刊名称： 广东农业科学

ISSN： 1004-874X

年卷期： 2024 年 51 卷 011 期

页码： 39-47

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】Hsp101基因是调控水稻耐热性的关键基因，然而其在水稻种质资源中的遗传变异和演化模式所知有限。分析Hsp101基因在普通野生稻和亚洲栽培稻中的遗传变异，为发掘优良的耐热基因资源奠定基础。【方法】利用检索和整理得到的3 325份普通野生稻和亚洲栽培稻种质资源基因组测序数据，使用基因组重测序分析所得到的单核苷酸多态性(SNP)和小片段插入缺失(InDel)变异开展Hsp101基因的遗传多样性和基因变异单倍型分析。【结果】基于基因组重测序分析得到的高质量遗传变异数据，在Hsp101基因区间内检测到471个遗传突变位点，其中能改变氨基酸编码的非同义变异位点有94个，遗传多样性和群体间分化指数分析表明栽培稻中的遗传多样性明显较低，普通野生稻与籼稻和粳稻的遗传分化明显。单倍型分析共发现8种主要单倍型，普通野生稻含有除Hap6外的7种单倍型，籼稻单倍型以Hap1为主，粳稻单倍型以Hap2为主。进一步对单倍型进行网络分析和系统发育树分析，发现野生稻单倍型Hap8可能是Hsp101较为古老的等位基因。此外，对3个籼粳间的遗传变异位点进行PCR扩增测序的验证，发现Hsp101基因在籼稻和粳稻中的特异变异是存在的。【结论】发掘鉴定了Hsp101基因上的94个非同义变异及8种主要的基因变异单倍型。该基因的栽培稻单倍型均由野生稻单倍型演化而来，籼稻与野生稻的分化程度比粳稻和野生稻的分化程度更低，推测籼稻的遗传分化时间比粳稻早，籼稻和粳稻在Hsp101基因位点的遗传差异可能与所处环境的自然温度胁迫相关。