水稻耐寒基因CTB4a的核苷酸多样性及区域适应性

作者：宋佳; 职铭阳; 陈强; 李玥莹; 吴隆坤; 农保选; 李丹婷; 逄洪波^*; 郑晓明^*

来源：生物多样性, 2022, 30(02): 64-72.

• 栽培稻
• CTB4a基因
• 核苷酸多样性
• 单倍型
• 适应性

为探究CTB4a基因的自然变异是否与栽培稻苗期耐低温相关,本研究以133份栽培稻(Oryza sativa L.)及35份普通野生稻(O.rufipogon Griff.)为实验材料,对CTB4a编码区的核苷酸多样性及其单倍型与地理分布的关系进行分析。结果表明CTB4a基因编码区有14个核苷酸变异,组成33个单倍型。Network分析发现,这些单倍型的286 bp处的SNP变异(+2,035,097 bp,G>C;+96 aa,Ala→Pro)将其分成Group A和Group B两组。Group A (CTB4ajap)共有56份样品,其中有43份(76.79%)是种植于中高纬度地区的粳稻;Group B (CTB4aind)有77份样品,有63份(83.12%)是种植于热带和亚热带国家的籼稻。Group A中样品苗期黄叶率的平均值比Group B样品低30%,且两者耐寒性具有显著差异(P=1.25e-09)。位于286 bp处的变异只在Group A中出现,在Group B中均不存在,说明随着水稻种植区域向北迁移的育种过程中,栽培稻中出现了CTB4ajap并被固定下来。该研究为理解水稻对低温适应的分子遗传机制和培育耐寒品种提供了理论基础。

• 单位
  生命科学学院; 广西壮族自治区水牛研究所; 中国农业科学院作物科学研究所; 广西壮族自治区农业科学院水稻研究所; 沈阳师范大学