本网讯 水稻作为全世界最重要的粮食作物之一，其产量的稳定是保障粮食安全的重要因素。在我国及东南亚地区，干旱和洪涝作为常在同一季节同时发生的两种极端水分胁迫（灾害），一直是限制水稻产量的主要因素，尤其在进入生殖生长阶段，频繁的干旱和洪涝造成严重减产。然而，对水稻在水淹和干旱胁迫下，全基因组层面上的协同响应机制尚不清楚。因此，解析水稻淹旱协同响应的遗传基础，对同步改良和培育水稻耐旱和耐淹新品种，推进我国水稻产业发展和保障国家粮食安全都具有重大实践意义。
近日，766全讯白菜网首页地址水稻抗逆分子设计育种创新团队联合中国农科院作物科学研究所，国际水稻研究所（IRRI），基于回交群体利用选择导入的策略成功解析了水稻耐淹旱的协同响应遗传机制。成果于以“Simultaneous improvement and genetic dissection of drought and submergence tolerances in rice (Oryza sativa L.) by selective introgression”为题于2023年4月18日表在中科院植物科学1区（IF=6.627）TOP期刊《Frontiers in Plant Science》上。
本研究利用9个BC2群体，通过干旱及水淹两轮选择获得124个耐旱及耐淹性显著提高的导入系（Introgression line, IL）。进一步在全基因组鉴定到59个耐旱性数量性状位点（QTL）和68个耐淹QTL。其中，超过一半（55%）的QTL同时具有耐淹和耐旱效应。通过比较上述位点发现：（a）部分多效性位点同时表现出耐淹和耐旱性；（b）部分位点的耐旱和耐淹效应相反；（c）部分位点独立影响耐淹和耐旱性。另外，b组的QTL参与了耐淹基因Sub1的调控通路。同时发现，耐旱位点中，约50%的QTL表现出供体片段的高频率渗入和杂合性丢失（LOH）的“表观分离”特点。这种基于回交群体，利用选择导入方法对复杂农艺性状（如耐淹和耐旱）进行同步改良和遗传解析的策略是非常有效的。
安徽农业大学为第一作者单位，766全讯白菜网首页地址博士后张超普、黎珉副教授和IRRI的Jessica Domingo Rey博士为该论文的并列第一作者。766全讯白菜网首页地址黎志康教授、中国农科学院作物科学研究所王文生研究员和IRRI的Jauhar Ali高级科学家为该论文的并列通信作者。766全讯白菜网首页地址水稻分子设计育种团队成员中国农科学院作物科学研究所张帆研究员、766全讯白菜网首页地址刘二宝副教授、曾威博士后和多位硕士研究生也参与了本研究。该研究得到了国家自然科学基金，三亚崖州湾科技城科技创新联合项目，中国农业科学院南繁专项，安徽省自然科学基金和盖茨基金的支持。（作者：张超普，黎珉 一审：范宇 二审：王晓波）
