育成品种的DNA身份鉴定是植物新品种保护、审定的关键环节，也是种业知识产权保护的有力工具。目前，水稻品种的分子鉴定主要以简单序列重复（SSR）标记为主，然而SSR标记分布不均匀，且成本相对较高，实验耗时，精准性不足。虽然近年来也开发了基于单核苷酸多态性（SNP）的基因芯片和简化基因组测序（GBS）等鉴定手段，但由于检测成本过高、分析流程复杂等缺点，在一定程度上限制了其推广应用。竞争性等位基因特异性PCR （Kompetitive Allele-Specific PCR, KASP）是一类新型SNP基因分型标记，因其超高的灵活性、准确性和性价比迅速抢占市场。因此，开发一套代表性的KASP标记，用最低的成本最大程度解决水稻品种鉴定的问题，对于保护种质资源以及种业源头创新、打赢种业“翻身仗”具有积极的意义。
近日，资源所水稻种质资源团队和植物品种保护与鉴定团队联合在农林科学一区期刊Rice上在线发表了题为“Selection and validation of 48 KASP markers for variety identification and breeding guidance in conventional and hybrid rice （Oryza sativa L.）”的研究论文。该研究利用包含水稻不同亚群的群体鉴定到331个有效的KASP标记；进一步利用检测率、最小等位频率等条件，筛选到48个染色体分布均匀、多态性高的KASP标记。通过对群体进行进化树，亚群以及PCA分析，发现筛选的48个KASP标记可以有效替代331个标记。为了验证筛选的48个KASP标记对于水稻品种鉴定和育种指导的作用，利用518个测试品种（193个杂交稻品种和325个常规稻品种）对品种特性进行分析。通过分析，发现该套标记可有效区分品种籼、粳性。结合品种来源，可以有效区分90%的常规粳稻品种，在此基础上增加少数标记，可进一步提高常规粳稻的区分率；而对于常规籼稻和杂交稻品种，该套标记的区分率均达到了100%。在常规稻中，发现10号染色体中的标记在籼、粳中多态性最高。而在杂交稻中，3, 6和11号染色体上具有更高的杂合度，这为籼粳杂种优势利用育种提供了分子标记选择的基础。同时，发现3个在杂交粳稻中具有更高杂合度的标记在常规稻中具有明显的籼粳分化，推测这3个标记对杂交粳稻杂种优势的形成具有重要作用，可作为育种重要选择依据。
江苏省农科院资源所水稻种质资源创新团队唐伟杰助理研究员为论文第一作者，张云辉副研究员、方先文研究员和植物品种保护与鉴定团队李华勇副研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省农业科技自主创新资金和江苏省农业生物学重点实验室开放课题等项目的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1186/s12284-022-00594-0
日期：2022-10-14
