水稻籼粳性特异分子标记的筛选与判别体系的建立

【目的】准确区分水稻的籼粳性在籼粳亚种杂种优势利用和进化研究等方面具有重要意义。根据在籼稻和粳稻中存在的核苷酸序列差异设计的分子标记,已被广泛应用于水稻籼粳性的判别中。但是已公布的这些籼粳性判别分子标记在遗传背景多样的实验材料中是否仍然表现出籼粳特异性尚未可知;此外,目前籼粳性的判别多是基于待测品系与2个对照品种的比较,无法反映待测品系与籼(粳)亚种群体的籼粳相似性。因此,需要筛选出一套能在多样性遗传材料中都表现出籼粳性特异的分子标记,并建立籼粳组群判别体系客观判别水稻的籼粳性。【方法】在能代表世界水稻遗传多样性的水稻多样性种质平台2(RDP2)中,利用7万个SNP分子标记的基因型,选取保留群体遗传多样性的92份水稻品种(系),对已知的51对用于籼粳性判别的分子标记进行筛选;并根据籼粳特异性分子标记的聚类结果,选取5份籼稻和5份粳稻组成籼稻和粳稻判别组,利用籼性判别值量化水稻籼粳性。【结果】在51对分子标记中筛选到24对籼粳特异性强的分子标记(在籼/粳稻群中出现专一带型的频率均高于69.5%),它们均匀分布在水稻12条染色体上。根据籼粳特异分子标记的带型结果,92份品种(系)可分为籼稻和粳稻2个组群,聚类结果与这些品种(系)已知的籼粳性完全吻合。根据聚类结果,构建了组群判别体系,随机选取10份品种(系)对其籼性判别值进行计算,其中1份偏籼品系、1份偏粳品系、4份籼稻品系、4份粳稻品系,准确地实现了对其籼粳性的量化判别。【结论】筛选出一套可在遗传背景丰富的材料中进行籼粳性鉴定的分子标记,并基于籼粳组群建立了一套籼粳判别体系,高效准确判别水稻的籼粳性。