近期,中国科学院植物研究所王台研究组利用基因组重测序的水稻种质资源材料,系统评价稻米裂纹抗性,通过全基因组关联剖析揭示决定稻米裂纹抗性和整精米率的主要QTL位点FED1,创造FED1是颗粒结合型淀粉合成酶I的编码基因Waxy/Wx。Wx基因的等位变异Wx、Wxb、Wxa和Wxin授予稻米不同的裂纹抗性,个中无效突变wx的稻米裂纹抗性最高,Wx表达量较低的等位变异Wxb的稻米裂纹抗性次之,而Wx表达量高的等位基因Wxa和Wxin则导致稻米裂纹抗性显著降落。进一步研究创造,直链淀粉通过影响淀粉粒无定形成长环与半结晶成长环宽度比值和稻米腹部垩白,进而影响淀粉粒吸水膨胀率,从而决定稻米裂纹抗性。垩白则通过促进水分渗透,增加了吸水膨胀淀粉粒的数量。
该研究为水稻设计育种过程Wx遗传变异的选择供应了理论支撑,为深入解析稻米裂纹抗性的遗传调控网络供应了新视角。
研究成果揭橥在Journal of Experimental Botany上。研究得到中科院计策性先导科技专项、国家重点研发操持项目的帮助。

Wx遗传变异近等基因系的稻米裂纹粒率(A)、整精米率(B)和胚乳淀粉粒成长环构造(C)的比较
来源:中国科学院植物研究所