解析香禾糯遗传演化规律并阐明侗族族源及迁徙路线

• 全文链接

关键词：

来源：

中国农业科学院作物科学研究所

全文链接：

//agri.nais.net.cn/topic/downloadFile/7bbabc92-c7bb-4b4a-8805-de6f3a3ca05c

来源地址：

https://ics.caas.cn/xwdt/kyjz/0db62bbc254a441c915f0cdaa9e25236.htm

资源所属：

杂交水稻专题

类型：

前沿资讯

语种：

中文

原文发布日期：

2023-01-05

摘要：

2022年12月28日，中国农业科学院作物科学研究所水稻优异种质资源发掘与创新利用创新团队在基因组层面解析了我国黔东南香禾糯（Kam Sweet Rice）的遗传演化规律及基因组印记，阐明了侗族族源及迁徙路线，为研究人类文明和迁徙模式提供了一种新思路，并为未来高产和抗逆等水稻育种提供了有价值的基因组数据和资源。相关研究成果在线发表在《分子植物（Molecular Plant）》杂志上。人类迁徙活动是影响水稻遗传演化的重要因素之一。侗族是中国古老的稻作民族之一，目前民族学和历史学界对其族源及迁徙路线研究仍是学说各异。香禾糯是受侗族传统饮食及农耕文化影响而被持续种植利用上千年的一类特殊生态型地方稻种，解析香禾糯优异特性形成的遗传机制不仅对育种利用有重要意义，根据香禾糯遗传演化规律揭示侗族的起源和迁徙更是一项具有创新思路的研究工作。研究团队利用香禾糯和长江流域以南地方稻种，从基因组层面揭示香禾糯起源于广西、广东、福建和江西；结合民族学证据研究表明，后续香禾糯随侗族祖先的迁徙而传入黔东南。香禾糯与上述省份地方稻种之间存在显著的基因渗入，预示着人类活动的干预。因此，本研究从基因组层面推测侗族族源来自于广西、广东、福建和江西，同时从香禾糯的多次基因交流和渗入揭示侗族在历史上发生了多次迁徙事件。研究发现约350年前香禾糯与祖先群体发生遗传分化，其有效群体规模约220-150年前达到顶峰；约150-120年前、30年前遭遇了驯化瓶颈，有效群体规模大幅下降，这分别与黔东南历史上的“糯改粘”政策及杂交水稻大面积推广事件相吻合。此外，基因组印记揭示香禾糯农艺性状相关关键基因GS3、Hd1和DPS1以及耐冷相关关键基因LTG1和MYBS3是侗族选择驯化的目标基因，其单倍型变化模式为香禾糯驯化动态过程提供了遗传证据。研究还发掘了一个穗粒数相关基因，可能对水稻增产发挥重要作用。