8月10日,作物基因资源与育种全国重点实验室水稻种质资源精准鉴定研究团队联合国内科研团队,系统解析了亚洲栽培稻籼粳形态分化的遗传基础,挖掘了关键功能基因和遗传变异,并构建了籼粳遗传成分高通量推断模型。相关成果发表在《科学通报(Science Bulletin)》上。

籼稻和粳稻是亚洲栽培稻的两大基本类型,在株型、穗型、籽粒形态、生育期及生态适应性等方面存在显著差异。长期以来,水稻籼粳分类主要依赖稃毛、一二穗节长、酚反应、籽粒长宽比等经典形态指标,但这些分类性状背后的功能基因和关键遗传变异仍缺乏系统解析,其遗传基础及育种利用价值尚不清晰。
研究团队利用946份具有广泛遗传和地理代表性的栽培稻种质,结合形态表型、全基因组变异和群体遗传分析,共鉴定出24个与籼粳形态分化相关的高置信遗传位点。进一步锁定并通过基因编辑验证了调控稃毛数量的关键基因 OsHH-4,同时筛选出影响一二穗节长籼粳差异的重要候选基因 OsLPI-4。在此基础上,团队筛选出71个代表性遗传变异,并结合机器学习建立籼粳遗传成分推断模型,在3024份独立水稻种质中表现出较高的预测准确度。该研究将经典籼粳形态分类性状进一步解析到功能基因和遗传变异层面,为水稻种质资源精准评价、籼粳亲本选择和杂种优势利用提供了新的遗传工具。
实验室博士后颛孙湘溪、崖州湾国家实验室博士研究生郭文龙、夏思奇为论文共同第一作者,郑晓明研究员、钱前院士为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、三亚崖州湾科技城项目、中央级公益性科研院所基本科研业务费、海南省科技创新项目等资助。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.scib.2026.07.009