山东省农业科学院湿地农业与生态所在Frontiers in Plant Science上发表水稻氮利用效率相关基因高效分子标记辅助选择体系取得的新进展

　　5月9日，国际知名学术期刊《Frontiers in Plant Science》在线发表了山东省农业科学院湿地农业与生态所水稻分子设计育种团队题为“Development and application of intragenic markers for 14 nitrogen-use efficiency genes in rice （Oryza sativa L.）”的论文。该研究针对水稻中14个氮利用效率基因进行了单倍型分析和标记开发，并对77份种质材料和71份审定的粳稻品种进行了等位基因评价，为后续的粳稻品种改良提供了高效的分子标记辅助选择体系。湿地农业与生态所李平波博士为第一作者，姚方印研究员为通讯作者。

 

　　水稻是世界的主要粮食作物之一。近年来，过度地施加氮肥不但难以继续提高水稻的产量，而且对环境带来极大的危害。因而，培育并推广氮利用效率高的水稻品种可以在保障产量的基础上减少氮肥的使用，从而实现农业的可持续性发展。亚洲栽培稻有两个主要的亚种，即籼稻和粳稻。众所周知，粳稻的氮利用效率远远低于籼稻，因而在粳稻的种植过程中，需要大量的施用氮肥才能保障最终的产量。截至到目前，科学家从水稻的基因组中克隆到了14个氮利用效率相关的基因。利用这些基因对粳稻进行遗传改良，培育出氮利用效率高的粳稻品种，可以为粳稻的绿色栽培提供宝贵的材料基础。

 

　　为了构建14个氮利用效率基因的分子标记辅助选择体系，文章基于水稻已经发布的36份具有参考基因组的栽培稻种质材料，提取了14个基因的基因组全长并进行了单倍型划分，然后针对优势单倍型携带的功能变异或特有变异开发了分子标记。利用开发的分子标记，文章分析了额外的41份种质材料和71份审定的北方粳稻品种的等位基因，从而揭示了籼稻和粳稻氮利用效率差异的基因基础。本研究中评价的种质材料和开发的分子标记为后续的粳稻遗传改良奠定了坚实的基础。