基于MAGIC群體的水稻鎘含量全基因組關聯分析

董錚 王雅美 黎用朝 熊海波 薛燦輝 潘孝武 劉文強 魏秀彩 李小湘, *

基于MAGIC群體的水稻鎘含量全基因組關聯分析

董錚1, 2, #王雅美3, #黎用朝1, 2熊海波1, 2薛燦輝1潘孝武1, 2劉文強1, 2魏秀彩1, 2李小湘1, 2, *

(1湖南省農業科學院 水稻研究所, 長沙 410125;2農業部長江中下游秈稻遺傳育種重點實驗室, 長沙 410125;3中國農業科學院 農業基因組研究所, 深圳 518120;＃共同第一作者;*通信聯系人, E-mail: xiaoxiang66196@126.com)

【】基于水稻MAGIC-Hei（Multi-parent advanced generation inter-cross）群體，在多環境下挖掘鎘含量相關新位點/基因，并篩選含有低鎘等位基因的優良株系，為選育低鎘積累品種提供新的基因和種質資源。將由8個親本衍生的MAGIC群體分別于2017、2018、2019和2020年度種植于湖南長沙并開展稻米鎘含量表型測試分析。利用GBS（genotyping by sequencing）簡化基因組測序獲得基因型數據，對稻米鎘含量開展全基因組關聯分析（genome-wide association analysis，GWAS），發掘QTL位點，解析其遺傳機制。檢測到了14個鎘積累相關的QTL位點，除了第8染色體之外，其他11條染色體上均有分布。其中6個位點與已報道基因一致，8個為新發現位點。另外，這8個位點分布在第2、4、7、9和12染色體上，均可以在兩個及以上環境中檢測到，效應較為穩定，可用于下一步精細定位及功能研究。結合基因注釋和基因表達分析結果，推測、、和為鎘含量相關位點候選基因，這些基因與重金屬轉運和積累等功能相關。另外，我們篩選到10個攜帶有利等位基因的優良株系，可用于低鎘積累水稻材料的創制。發掘了8個水稻鎘積累相關性狀的QTL位點和低鎘優異材料，對于鎘積累相關遺傳研究和利用分子標記輔助選育低鎘積累品種具有一定意義。……