水稻抽穗期(headingdate，Hd)是指水稻從播種到抽穗（開花）所經(jīng)歷的時間，抽穗期是影響水稻種植和生產(chǎn)的最重要因素之一，它決定著水稻的種植區(qū)域和產(chǎn)量等其他農(nóng)藝性狀，黑龍江地處寒區(qū)，南北跨度大，屬北方高緯度寒地稻作區(qū)，根據(jù)積溫條件，從南到北水稻種植共分4個積溫區(qū)，越往北部，積溫越低，要求品種熟期越早，在霜凍來臨前，完成水稻成熟。但目前為止關(guān)于黑龍江地區(qū)水稻的抽穗期基因的基因型，以及不同抽穗期基因型的組合方式與水稻分布情況的關(guān)系等都未見報道。因此，研究控制黑龍江水稻抽穗期的主要基因及基因型，總結(jié)出適合不同積溫帶品種的基因型組合方式，進(jìn)而人工改造不同開花基因的組合方式，來選育適合當(dāng)?shù)氐乃酒贩N，意義重大。
為了解決這一問題，中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所卜慶云研究團(tuán)隊綜合利用基因定位和關(guān)聯(lián)分析手段，通過QTL定位發(fā)現(xiàn)水稻Hd2是主效基因，進(jìn)一步把Hd2、Hd4、Hd5、Hd1在136個黑龍江省水稻品種的基因型與抽穗期進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。結(jié)果表明，Hd2和Hd4是調(diào)控黑龍江省水稻抽穗的主效基因；從第一積溫區(qū)到第三積溫區(qū)（從南到北）的水稻品種中，Hd2和Hd4基因喪失功能；Hd5突變類型較少，可以作為選育極早熟的資源。同時對這些基因開發(fā)了高效的分子標(biāo)記，可以通過分子輔助手段，定點改變優(yōu)良品種的Hd2或Hd4基因，使第一積溫區(qū)品種可以在第三積溫區(qū)種植，擴(kuò)大優(yōu)良品種種植區(qū)域；也有助于選育極早熟水稻品種，大大加快水稻育種進(jìn)程。
該研究工作得到了中科院百人計劃資助，博士生李秀峰和博士后劉華招為共同第一作者，東北地理所研究員卜慶云和中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所副研究員方軍為共同通訊作者，研究成果在線發(fā)表在JournalofIntegrativePlantBiology。
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