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在農(nóng)業(yè)育種領(lǐng)域，水稻的食味品質(zhì)（Eating and Cooking Quality, ECQ）一直是一個(gè)備受關(guān)注的話題。隨著生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)水稻的需求日益增長(zhǎng)，育種的重點(diǎn)也逐漸從提高產(chǎn)量轉(zhuǎn)向改善食味品質(zhì)。然而，食味品質(zhì)是一個(gè)由多個(gè)基因控制的復(fù)雜性狀，其遺傳調(diào)控機(jī)制至今尚未完全闡明。 一項(xiàng)發(fā)表在《Plant Biotechnology Journal》上的“Genetic improvement of eating and cooking quality of rice cultivars in southern China”研究為我們揭開了南方水稻食味品質(zhì)遺傳改良的神秘面紗。這項(xiàng)研究通過對(duì)過去30年間在南方地區(qū)培育的290個(gè)水稻樣本（包括155個(gè)秈稻和135個(gè)粳稻）進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS）和選擇性馴化分析，揭示了食味品質(zhì)改良的遺傳基礎(chǔ)。
中文標(biāo)題：南方水稻食煮品質(zhì)的遺傳改良 期刊：Plant Biotechnology Journal 影響因子：10.1 一、技術(shù)路線
二、研究結(jié)果 1. 食味品質(zhì)的關(guān)鍵因素：直鏈淀粉和蛋白質(zhì)含量 研究發(fā)現(xiàn)，直鏈淀粉含量（AAC）和蛋白質(zhì)含量（PC）的降低是南方水稻食味品質(zhì)改良的關(guān)鍵因素。通過對(duì)這些品種的理化指標(biāo)（如AAC、PC、脂質(zhì)含量和食味值）進(jìn)行測(cè)定和相關(guān)分析，研究人員發(fā)現(xiàn)降低AAC和PC可以有效提升水稻的食味品質(zhì)。
2. 優(yōu)良基因型的利用對(duì)提高水稻 ECQ 具有重要作用 對(duì)290份水稻樣本重測(cè)序，進(jìn)行群體結(jié)構(gòu)分析和系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建，結(jié)果顯示品種分組與來源地密切相關(guān)。GWAS在秈稻中鑒定出14個(gè)與ECQ相關(guān)的顯著位點(diǎn)，包含 Wx、OsbZIP76等已知功能基因；在粳稻中鑒定出17個(gè)顯著位點(diǎn)，涉及OsBT1、Wx等基因。通過選擇清除分析發(fā)現(xiàn)，多數(shù)相關(guān)基因在人工選擇區(qū)域內(nèi)。進(jìn)一步分析表明，攜帶多個(gè)與AAC、PC 和TV相關(guān)的優(yōu)良基因等位基因組合，可有效提高ECQ。
3. 優(yōu)良等位基因組合提高 ECQ 依據(jù)Wx等位基因變異對(duì)水稻品種分組分析，發(fā)現(xiàn)在相同Wx基因型背景下，適度降低PC可提高ECQ。在不同Wx等位基因背景下，不同基因組合對(duì)TV有顯著影響。例如，在秈稻Wxb亞組中，PC相關(guān)基因OsmtSSB1L、OsDML4和TV相關(guān)基因RPBF、Du3的優(yōu)良等位基因組合可進(jìn)一步降低PC、增加TV；在粳稻Wxb亞組中，OsBEIIb、OsEro1、Glup3、FLO12、OsNAC25等基因組成的模塊可降低AAC和PC、提高TV。
4. 鑒定出優(yōu)良等位基因 RAmy1A 可改善 ECQ 在攜帶Wxb等位基因的粳稻品種中，發(fā)現(xiàn)RAmy1A基因與ECQ相關(guān)。通過 GWAS定位、測(cè)序分析，確定該基因啟動(dòng)子區(qū)域SNP變異影響其表達(dá)。構(gòu)建突變體實(shí)驗(yàn)表明，RAmy1A可影響水稻ECQ，攜帶RAmy1A等位基因的品種具有更高的峰值粘度（PKV）和 TV。
三、未來育種策略 這項(xiàng)研究不僅揭示了南方水稻食味品質(zhì)改良的遺傳基礎(chǔ)，還為未來的育種工作提供了新的思路和遺傳資源。通過綜合利用主效基因和微效基因，育種者可以更有效地提升水稻的食味品質(zhì)，滿足消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)水稻的需求。
參考文獻(xiàn) Genetic improvement of eating and cooking quality of rice cultivars in southern China. Plant Biotechnology Journal, 2024. |
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