近日，四川农业大学李仕贵教授团队在中科院一区TOP期刊《作物学报（英文版）》（The Crop Journal）在线发表了题为《TAW1的自然等位基因有助于提高水稻的穗粒数和产量》（A natural allele ofTAW1contributes to high grain number and grain yield in rice）的研究论文。该项研究从构建到发现再到如今的发表，历时十二年。该研究中作者通过QTL定位，鉴定到一个已克隆穗粒数基因TAW1的自然等位基因，对育种利用具有重要的价值。
穗粒数是直接决定水稻产量的因素之一，鉴定穗粒数相关基因或QTL位点对提高水稻产量具有重要意义。目前已经有大量穗粒数相关基因被克隆，但是大多数基因是通过突变体材料进行鉴定，难以直接在育种中利用。因此，发掘穗粒数相关基因的自然优异等位基因具有重要意义。
该研究中作者利用重穗型杂交稻骨干亲本蜀恢498（R498）为受体，一个穗更长的籼稻品种WY11327为供体构建了一套染色体片段代换系，其中鉴定到一个穗长达38cm的代换系F771。通过构建分离定位群体、遗传分析、QTL-seq定位及候选基因分析，确定位于第10染色体的qPLN10（Panicle Length and Grain Number 10）的候选基因是已克隆的穗粒数基因TAW1。进一步通过分子标记筛选分离到该基因的近等基因系NIL-TAW1，与R498相比，NIL-TAW1穗长和穗粒数显著增加，最终单株产量显著增加（图1），说明该基因的自然变异具有重要的育种利用价值。单倍型分析发现，该优异单倍型Hap13主要存在于aus资源中，而在籼稻和粳稻中比例非常少（图2），推测该优异单倍型可能来源于aus,对指导改良籼稻和粳稻品种的穗长和穗粒数性状，提高水稻产量具有重要意义。
袁华博士、硕士研究生许正艳和谭雪琴为本文共同第一作者，马炳田教授和陈薇兰博士为共同通讯作者。本研究得到国家转基因科技重大专项子课题“新株型超级稻”籼稻品种的培育（2016ZX08001004-002）和国家重点研发计划项目（2016YFD0100406）的资助。
日期：2021-03-26
