近日，廣東省農科院水稻所在國際學術期刊Rice（一區，IF=5.638）上發表題為“Artificially selected grain shape gene combinations in Guangdong Simiao varieties of rice (Oryza sativaL.)”的研究論文。水稻所楊梯豐副研究員為論文第一作者、顧海永副研究員為論文共同第一作者，梁世胡研究員和趙均良副研究員為通訊作者。

廣東絲苗米是一係列具有顯著地方特色優質秈稻的總稱，有“南稻珍寶，廣東絲苗”之譽。粒形細長是廣東絲苗米品種的主要特征之一，這是在育種過程中通過高強度的人工選擇實現的。然而目前，廣東絲苗米中被人工選擇的粒形等位基因組合是未知的。

本研究通過比較粒形變異豐富的國際秈稻和粒形細長的廣東絲苗米品種的群體分化指數，發現有4個粒形基因（GS3,GS5,GW5和GL7）被人工選擇，這四個穀粒形狀基因可以分別解釋穀粒長度、寬度和長寬比的共68.3%、72.1%和86.1%的表型變異。進一步分析這四個基因的等位基因和頻率分布表明：GS^3allele3和GW5^allele2在絲苗米中占96.2%，GL7^allele2和GS5^allele2分別占76.9%和74.5%；在廣東絲苗米的主要3種粒形基因組合中都攜帶GS3^allele3+GW5^allele2，而組合（GS3^allele3+GW5^allele2+GL7^allele1+GS5^allele2）和組合（GS3^allele3+GW5^allele2+GL7^allele2+GS5^allele2）由於GL7等位基因的不同，在粒長和長寬比上都有顯著差異；粒形基因組合（GS3^allele3+GW5^allele2+GL7^allele2+GS5^allele2）出現的比例最高（51.9%）。再通過對廣8A的保持係廣8B的係譜分析表明，親本和廣8B都攜帶GS3^allele3+GW5^allele2+GS5^allele2，而GL7等位基因不同，導致了穀粒大小的顯著差異。可見，GS3和GW5是控製廣東絲苗米品種細長粒形的核心基因；而GL7則決定了廣東絲苗米品種的穀粒大小。綜上，本研究首次剖析了廣東絲苗米品種的粒形遺傳基礎，其結果將有助於廣東絲苗米的分子育種。

本研究得到了廣東省重點領域研發計劃，廣東省現代農業產業體係創新團隊項目，廣東省基礎與應用基礎研究基金，高水平農業科學院科技創新戰略建設專項基金等項目資助。

論文鏈接：https://thericejournal.springeropen.com/articles/10.1186/s12284-023-00620-9