- 题目：CGM 第138期: 水稻数量性状变异图谱辅助水稻育种
- 时间：美国中部时间 2021年2月24日（星期三）6AM（北京时间2月24日8PM）
- 地点：Tecent and Bilibili live stream
- 主讲人：黄学辉，理学博士、教授、博士生导师。2006年于复旦大学获学士学位；2011年于中科院上海生命科学研究院获博士学位；2011-2016年，在中科院上海生命科学研究院工作；2016年至今在上海师范大学生命科学学院任副院长。主要从事植物数量遗传学研究，包括水稻等农作物复杂性状的遗传解析及杂种优势的遗传机理研究。在《自然》、《自然-遗传学》等期刊发表多篇学术论文；参与获得国家自然科学一等奖。兼任Plant Biotechnology Journal、Science China Life Sciences、Journal of Integrative Plant Biology、Rice、Molecular Breeding等期刊副主编或编委。2018年入选国家杰青和上海市优秀学术带头人(实验室网页: www.xhhuanglab.cn)。
中文摘要
报告简介: 对水稻数量性状变异图谱的构建及RiceNavi程度的开发作简单介绍，并对水稻基础研究成果如何服务育种进行探讨。
报告亮点: 1. 水稻数量性状变异图谱的构建 2. RiceNavi程序的开发 3. 如何辅助遗传分析及分子设计育种 4. 对未来发展方向的一些思考
最近的二十年里，大量的水稻QTL基因被克隆。我们从大量水稻基因文献中，剔除了来自突变体定位或反向遗传学研究的基因，通过逐一阅读核对，确定了225个已报道的水稻QTL基因。结合水稻基因组序列和文献中等位变异的图示或描述，将关键功能变异位点（QTN）逐一锚定到水稻基因组精确的位置上，最终获得一张包含348个变异位点和562个等位基因的分子图谱（QTN map）。收集了来自26个国家的404份种质材料，构建了包含各类稀有等位基因的实体库，为水稻遗传改良配备了丰富的供体资源。 选用了八套遗传群体，利用这些群体大规模的原始测序数据和丰富的表型数据，在同一尺度下重新分析，对QTN的效应强弱进行了统一的量化评估。结合每个基因的原始文献描述，该图谱为每个QTN提供了精准的效应方向和强弱的数字化注解。 结合不同类型的遗传学问题，该图谱可以服务于各类的遗传学分析。利用野生稻、地方种和育成种群体，揭示出与野生稻驯化、现代育种改良等相关的基因及其变迁趋势；利用来自不同生态区品种材料，揭示出与地区环境适应性相关的基因及其分布规律；利用杂交稻不育系群体、恢复系群体，鉴定出与杂种优势、配合力相关的候选基因。此外，利用这些QTN在基因组中的分布规律，揭示出大尺度进化过程中基因编码和调控区功能元件的保守性。 研究分析了水稻基因组中存在的遗传累赘，并针对杂交-回交-自交、群体样本量、导入位点数等各类情形进行了大数据仿真模拟，获得了育种设计路线的优化参数。结合图谱开发了RiceNavi软件，并应用于常规稻主栽品种“黄华占”的改良中。借助于RiceNavi的选配指导和路线优化，仅用两年半时间实现了既定育种目标，获得了株型紧凑、生育期略短、有香味的黄华占。
参考文献
Wei X#, Qiu J#, Yong K, Fan J, Zhang Q, Hua H, Liu J, Wang Q, Olsen K, Han B, Huang X. A quantitative genomics map of rice provides genetic insights and guides breeding. Nat. Genet. doi.org/10.1038/s41588-020-00769-9 (2021). Chen M#, Fan W#, Ji F#, Hua H, Liu J, Yan M, Ma Q, Fan J, Wan Q, Zhang S, Liu G, Sun Z, Tian C, Zhao F, Zheng J, Zhang Q, Chen J, Qiu J, Wei X, Chen Z, Zhang P，Pei D, Yang J, Huang X*. Genome-wide Identification of Agronomically Important Genes in Outcrossing Crops using OutcrossSeq. Mol. Plant. doi: 10.1016/j.molp.2021.01.003 (2021).