稻米礦質元素累積的遺傳基礎解析取得新進展
近期，中國科學院亞熱帶農業生態研究所陳彩艷團隊在解析稻米元素累積的遺傳機制研究中取得新的進展。
水稻作為世界上超過一半人口的主糧，稻米中礦質元素含量對人類健康具有重要的意義。然而，稻米中不同礦質元素之間的關系以及元素累積受種植環境影響的遺傳基礎尚未有系統的研究。這一現狀阻礙了通過育種改良的方式培育出具有理想礦質元素含量且適應特定種植環境的水稻品種。為解決這一問題，團隊科研人員利用包含575個品系的水稻自然群體，從2014年至2017年在總共8個種植環境中對稻米元素含量進行了考察。結合自然群體的基因型數據進行全基因組關聯分析，鑒定了96個在多個環境下具有穩定遺傳效應的顯著關聯位點。基于這些遺傳位點進行的遺傳網絡分析發現，稻米中各個礦質元素累積的遺傳基礎相對獨立。不同水稻亞種/亞群之間的遺傳多樣性則為育種改良提供了豐富的遺傳資源。此外，研究也發現控制稻米元素在多個環境中的平均表現的遺傳位點與環境特異的遺傳位點之間存在明顯差異。全基因組回歸分析的結果表明環境特異位點也具有較高的應用價值。總的來說，本研究系統解析了稻米元素累積的遺傳基礎，并為通過遺傳改良的方式優化稻米元素含量提供了豐富的優異基因等位。相關研究成果分別發表在國際主流刊物Theoretical and Applied Genetics和Frontiers in Plant Sciences上。
該研究得到了中科院戰略性先導專項（KFZD-SW-111），國家重大研發計劃（2017YFD0800901）和國家自然科學基金（31470443和31501391）的資助。
稻米中礦質元素含量的遺傳網絡
