育成品種的DNA身份鑒定是植物新品種保護、審定的關鍵環(huán)節(jié)，也是種業(yè)知識產權保護的有力工具。目前，水稻品種的分子鑒定主要以簡單序列重復（SSR）標記為主，然而SSR標記分布不均勻，且成本相對較高，實驗耗時，精準性不足。雖然近年來也開發(fā)了基于單核苷酸多態(tài)性（SNP）的基因芯片和簡化基因組測序（GBS）等鑒定手段，但由于檢測成本過高、分析流程復雜等缺點，在一定程度上限制了其推廣應用。競爭性等位基因特異性PCR （Kompetitive Allele-Specific PCR, KASP）是一類新型SNP基因分型標記，因其超高的靈活性、準確性和性價比迅速搶占市場。因此，開發(fā)一套代表性的KASP標記，用最低的成本最大程度解決水稻品種鑒定的問題，對于保護種質資源以及種業(yè)源頭創(chuàng)新、打贏種業(yè)“翻身仗”具有積極的意義。

 

　　近日，資源所水稻種質資源團隊和植物品種保護與鑒定團隊聯(lián)合在農林科學一區(qū)期刊Rice上在線發(fā)表了題為“Selection and validation of 48 KASP markers for variety identification and breeding guidance in conventional and hybrid rice （Oryza sativa L.）”的研究論文。該研究利用包含水稻不同亞群的群體鑒定到331個有效的KASP標記；進一步利用檢測率、最小等位頻率等條件，篩選到48個染色體分布均勻、多態(tài)性高的KASP標記。通過對群體進行進化樹，亞群以及PCA分析，發(fā)現(xiàn)篩選的48個KASP標記可以有效替代331個標記。為了驗證篩選的48個KASP標記對于水稻品種鑒定和育種指導的作用，利用518個測試品種（193個雜交稻品種和325個常規(guī)稻品種）對品種特性進行分析。通過分析，發(fā)現(xiàn)該套標記可有效區(qū)分品種秈、粳性。結合品種來源，可以有效區(qū)分90%的常規(guī)粳稻品種，在此基礎上增加少數標記，可進一步提高常規(guī)粳稻的區(qū)分率；而對于常規(guī)秈稻和雜交稻品種，該套標記的區(qū)分率均達到了100%。在常規(guī)稻中，發(fā)現(xiàn)10號染色體中的標記在秈、粳中多態(tài)性最高。而在雜交稻中，3, 6和11號染色體上具有更高的雜合度，這為秈粳雜種優(yōu)勢利用育種提供了分子標記選擇的基礎。同時，發(fā)現(xiàn)3個在雜交粳稻中具有更高雜合度的標記在常規(guī)稻中具有明顯的秈粳分化，推測這3個標記對雜交粳稻雜種優(yōu)勢的形成具有重要作用，可作為育種重要選擇依據。

 

　　江蘇省農科院資源所水稻種質資源創(chuàng)新團隊唐偉杰助理研究員為論文第一作者，張云輝副研究員、方先文研究員和植物品種保護與鑒定團隊李華勇副研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金、江蘇省農業(yè)科技自主創(chuàng)新資金和江蘇省農業(yè)生物學重點實驗室開放課題等項目的資助。

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1186/s12284-022-00594-0