水稻粒長粒重主效基因GS3的功能標記開發與利用

伍 豪，高利軍，黃 娟，高 菊，卿冬進，戴高興，梁海福，周維永*

(1.廣西作物遺傳改良生物技術重點開放實驗室，廣西 南寧 530007；2.廣西農業科學院水稻研究所，廣西 南寧 530007)

【研究意義】水稻是世界上最重要的糧食作物之一，全球超過一半以上的人口以稻米為主食。隨著生活水平的提高，消費者對優質米的要求是不僅口味適合，還要粒形美觀。在水稻育種過程中，粒形也是必須選擇的性狀，因為粒形不僅影響水稻的產量，也影響著稻米的外觀品質和商品價值[1]。水稻粒型已成為當前消費者與育種家的共同關注熱點之一。一般說來，水稻粒形包括粒長、粒寬、粒厚及長寬比等性狀，而粒長是最能反映粒形的指標[2]。在南方地區，由于高溫“逼熟”，谷粒越寬灌漿越難，導致米質下降，一般細長粒稻米的堊白率較低，其外觀品質也較好[3]。粒長負調控基因GS3在第2外顯子中編碼第55位的密碼子發生了無義突變，導致蛋白翻譯提前終止，蛋白的C-端178個氨基酸缺失，從而使得OSR結構域功能喪失，水稻粒形變長[4]。因此，建立GS3基因的功能標記用于分子標記輔助選擇育種將對水稻粒長及品質的改良發揮重要作用。【前人研究進展】Wang等[5]利用近等基因系對GS3長粒等位基因進行聚合育種，其研究結果表明GS3基因對增加粒長和粒重起到非常關鍵的作用。楊梯豐等[6]利用攜帶有GS3基因的單片段代換系進行聚合育種，證實了該基因在不同的遺傳背景下均具有谷粒增長的效應。張劍霞等[7]利用標記SF28將GS3的長粒等位基因聚合到了珍汕97B和II-32B中，獲得各自粒長得到改良的株系。……