摘要

水稻遗传多样性在作物驯化和育种中起关键作用。本研究主要探讨了野生水稻、亚洲和非洲栽培稻中叶绿体matK基因的单倍型遗传结构和适应性进化。结果显示,73个水稻matK基因序列中存在18种单倍型,matK基因单倍型多样性主要发生在野生稻种群中,但亚洲和非洲栽培稻matK基因的单倍型遗传背景单一。群体分化固定指数结果显示亚洲栽培稻、非洲栽培稻和野生稻之间存在较高程度的遗传分化。遗传距离和相关性分析揭示亚洲栽培稻与非洲栽培稻、展颖和长雄蕊野生稻亲缘关系较近,而与疣粒以及新喀里多野生稻存在较远的亲缘关系。选择压力分析表明水稻matK基因的大多数单倍型受到较大负选择压力约束。系统发育结果揭示亚洲普通野生稻和栽培稻的单倍型1、单倍型17与非洲野生稻和栽培稻的单倍型6亲缘关系较近且在稻属作物中分化较晚。序列比对及蛋白质三结构分析表明单倍型1、单倍型6和单倍型17的蛋白质结构高度保守。本研究揭示了目前已用于栽培稻开发的野生稻种类有限,栽培稻中matK基因的遗传基础狭窄,野生稻种群matK基因呈现高度单倍型多样性但较低的核苷酸多样性。上述研究为理解水稻matK基因的分子变异和进化历史提供了新的视角,同时为未来野生稻资源的保护和利用提供了理论支持。

  • 单位
    乐山师范学院; 生命科学学院