全基因组关联分析及分子标记的开发，用于提高水稻自然群体中的分蘖数量

《BMC Plant Biology》：Genome-wide association analysis and molecular marker development for effective tiller number in rice natural population

　　

摘要

有效分蘖数（ETN）在决定水稻（Oryza sativa L.）的产量方面起着关键作用。ETN是一个受遗传和环境因素共同调控的复杂数量性状。此前已经克隆出多个与分蘖相关的基因，但其中只有少数被应用于实际的育种计划中。本研究对270份水稻样本进行了全基因组关联分析（GWAS），使用了1,019,883个SNP。在8条水稻染色体上共检测到214个与ETN相关的SNP，其显著性水平为–log10(P) > 6.0。研究发现了12个与ETN相关的QTL，其中包括3个已知的功能基因（如D10、D27、Stvb-i）和一个新基因OsIAA3。与野生型植株相比，过表达OsIAA3的植株能够显著增加水稻的分蘖数。在自然群体中，对D10、D27、Stvb-i和OsIAA3进行了单倍型分析，并鉴定出了它们的有利等位基因。此外，还在自然群体和双亲群体中开发并验证了分子标记，验证结果表明这些分子标记可用于标记辅助选择育种。本研究不仅加深了我们对水稻ETN遗传调控机制的理解，还提供了优良的种质资源和有利单倍型，这些资源可作为提高水稻分蘖数和产量的宝贵育种材料。