拉丁美洲水稻育种得到基因组工具的推动

你喜欢你的米饭吗?粘稠的、蓬松的、棕色的还是白色的?除了谷粒长度、宽度、外观和其他特性之外，这些品质也是全球大米销售和消费的非常重要的预测因素。地区很重要。例如，拉丁美洲的大米偏好与西非、、和其他地方的大米偏好大不相同。

考虑到饮食质量和区域偏好的重要性，水稻育种者花在改善和完善这些特性上的时间如此之少，这多少有些令人惊讶。但是，根据谷物在烹饪后的粘性或烹饪时间来测试和选择线条既昂贵又耗时。育种者还有其他重要的特征需要考虑，比如产量和抗病性。

伊利诺伊大学和拉丁美洲灌溉水稻基金(FLAR)的新研究使拉丁美洲水稻育种者能够从育种计划一开始就选择与区域相关的食用品质特性，从而节省时间、精力和金钱。

“传统上，对食用品质的选择是在育种计划结束时进行的。你最终可能会得到一个产量高、抗病性好的品种，但谷物质量差。那将是该品种的终结。所以，通过一开始就采用更有针对性的方法，您可以将精力集中在其他特征上，”伊利诺伊州作物科学系助理教授、《植物基因组》新研究的合著者胡安·阿贝拉兹(JuanArbelaez)说。

Arbelaez和他的合作者在代表拉丁美洲和加勒比地区20年育种的284个水稻品系样本中确定了与10个谷物品质性状相关的遗传标记。

“从之前的研究中，我们知道这些标记与这些性状有关。但这是它们第一次在拉丁美洲种质中被发现。我们在2,000个不同水稻品系的独立样本中验证了我们的结果，所以我们知道它们有效，”阿贝拉兹说。“这些标记现在通过瑞典的服务提供商进行部署，FLAR在拉丁美洲的每个合作伙伴都可以经常使用。”

这些标记强烈预测直链淀粉含量(粘性的决定因素)、糊化温度(烹饪时间)和回缩粘度(质地)，但也与研磨质量和外观特征相关。

“我们探索了使用全基因组预测策略对更复杂的谷物质量性状(例如碾磨质量)进行预测的潜力。这就是我们看到一个真正令人兴奋的新研究领域，通过实施包含基因组学和高通量的更复杂的预测模型表型，”Arbelaez说。

这一进步将使拉丁美洲的水稻育种效率更高。

Arbelaez将传统的育种过程描述为一个大漏斗。在广泛的一端，数以千计的水稻品系被种植并评估明显的危险信号，例如对疾病的易感性或生长迟缓。收获具有所需视觉特征的旺盛植物，开始下一代。事情就是这样，淘汰表现不佳的植物，推进有前途的植物，收集种子，年复一年，直到漏斗的尽头留下一个丰盛的、令人向往的新品种。

一些特性，例如回缩粘度，需要种子和特殊机器来测试。它的价格昂贵。这就是为什么育种者经常等到漏斗的尽头来测试这些性状。

使用标记辅助选择，循环被缩短。在漏斗的宽端，数以千计的线可以在温室中作为幼苗生长。只需剪下一片叶子材料并前往实验室，就可以确定是否应该让给定的幼苗有机会长大成熟并在此过程中继续前进。

Arbelaez对拉丁美洲大米的未来感到兴奋，特别是在秘鲁这样的利基市场，移民将大米的偏好转向了更粘的一端。他还看到这些标记应用于拉丁美洲以外的地区。

“这些标记有很大的潜力在世界各地寻求鉴定或表征其种质的不同育种计划中得到验证，”他说。“你可以看看这些标记是否可以帮助你定位早期阶段并将它们用于标记辅助选择的目的。”

文章“稻米品质性状的遗传和表型表征，以定义改善拉丁美洲和加勒比地区碾米、外观和烹饪品质的研究策略”，发表在植物基因组上。作者包括MaribelCruz、JuanArbelaez、KatherineLoaiza、JuanCuasquer、JuanRosas和EduardoGraterol。

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