基于全基因组测序解析粳稻优良品种HR1212和HG137的遗传基础与育种选择规律

为解析优良粳稻品种的遗传基础与育种选择规律，上海农业科学院作物育种栽培研究所的研究团队通过对HR1212和HG137进行全基因组测序（38.2×深度）和系谱分析，揭示了食味品质与抗逆性的SNP差异及富集通路，发现始祖亲本Xiushui04和Wuyugeng3贡献了74 Mb共享IBD片段，为基因组辅助育种提供了重要依据。

　　

水稻作为全球最重要的粮食作物之一，其品种改良始终是农业科学研究的核心课题。随着消费升级，市场对优质稻米的需求日益增长，但传统育种过程中存在"黑箱效应"——育种家往往难以精准追踪优良性状的遗传来源和传递规律。特别是在粳稻育种中，虽然已培育出众多优良品种，但对其遗传基础的认知仍停留在表型层面，制约了育种效率的进一步提升。

针对这一科学问题，上海市农业科学院作物育种栽培研究所（农业农村部粮油作物种质创新与遗传改良重点实验室[部省共建]）的研究团队选取两个代表性粳稻品种Huruan1212（HR1212）和Hugeng137（HG137）展开深入研究。通过全基因组测序与系谱分析的创新结合，揭示了优良性状形成的分子机制，相关成果发表在《Genomics》期刊。

研究采用三大关键技术：38.2×深度的全基因组测序（WGS）技术全面扫描基因组变异；基于系谱的身份血统（IBD）分析追踪等位基因传递；生物信息学方法鉴定SNP位点并进行通路富集分析。样本来源于自主选育的HR1212（优质食味）和HG137（高抗逆性）及其始祖亲本系。

研究结果部分，"遗传变异特征"小节显示，HR1212在淀粉合成通路携带特有SNP组合，解释其食味品质优势；HG137则富集于胁迫响应相关基因变异。"始祖亲本贡献"分析发现，Xiushui04和Wuyugeng3两个始祖亲本通过育种系谱传递了74 Mb共享IBD片段，形成118.42 Mb保守遗传区段。"选择信号检测"揭示这些区域包含多个已知功能基因，在其他衍生品系中得到验证。

结论部分指出，该研究首次系统绘制了优质粳稻的遗传传递图谱，证实现代品种中约30%优良等位基因直接来源于始祖亲本。特别值得注意的是，发现的保守遗传区段可作为分子标记辅助选择（MAS）的靶标区域。这项工作为破解育种"黑箱"提供了基因组学解决方案，建立的系谱-基因组关联分析方法可推广至其他作物育种体系，对实现精准育种具有重要指导价值。