生物通报道  来自中科院昆明动物研究所、云南省农业科学院等机构的研究人员，在新研究中发现了一个重要的旱稻（upland rice）优良品种标签单核苷酸多态性等位基因（elite variety tag single-nucleotide polymorphism alleles ，ETASs）。相关论文发表在7月5日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

中科院昆明动物研究所副所长王文（Wen Wang）研究员以及云南省农业科学院粮食作物研究所副所长胡凤益（Fengyi Hu）是这篇论文的共同通讯作者。王文研究员长期来一直致力于自然选择和人工选择下新遗传结构（genetic novelties）及其功能起源进化机制的研究。目前已经分别在Science、Nature、Nature Genetics等重要学术杂志上发表多篇论文。胡凤益一直潜心于水稻品种选育及相关技术研究，近年来发表研究论文30多篇，是云南省中青年学术和技术带头人后备人才。

作物育种是指以野生植物驯化作为开始，随后进一步地改良地方作物品种和优良品种的过程。因此，从实质上讲作物育种是一个人类引导的进化过程。自然与育种群体为这种进化提供了原材料，而人为选择特定性状则是进化的驱动力。选择少见及有用的突变基因对于农作物驯化和改良至关重要。但一些重要的农艺性状基因往往并不存在于野生株和地方品种中，而是以低频率存在于一些非优良种群中。

亚洲栽培稻（Oryza sativa）是第一种人类驯化谷类植物。亚洲栽培稻可非为两个主要类型：粳稻（Japonica）和籼稻（Indica），它们是由野生稻O. rufipogon以及O. nivara驯化而来。这些农作物的驯化及随后的地方化导致生成了许多的地方稻种，为水稻育种提供了大量的遗传资源。出于高产量、作物品质，抗生物及非生物胁迫及农艺适应性等不同的目的，育种者们已成功培育出大量携带适当等位基因组合的优良品种。

通常，育种者是通过称作为数量性状遗传位点(QTL)/基因绘图的传统方法，来鉴别这些农艺性状相关基因的。这种方法推动鉴别了大量的水稻重要基因。尽管其具有突出的优点，但QTL/基因绘图是一种耗时耗力的方法，需要数年的时间来构建出分离群体，要需要进行广泛的基因分型和表型分型。另一种常用的方法：群体关联作图（association mapping）往往会漏掉良种等位基因。而近年来的一些群体基因组学方法，鉴别的也常常是一些常见的等位基因，而漏失了存在于一个或有限数量优良品种中的良种等位基因。

在这篇新文章中，研究人员首次尝试了一种新方法挖掘优良水稻品种等位基因。研究人员对6个优良品种进行了深度测序，基于基因组数据鉴别了优良品种标签单核苷酸多态性等位基因（ETASs）。通过这种初步的分析，研究人员确定了IRAT104旱稻品种NECD（9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase）基因中一个导致蛋白质改变的ETAS及其特征。这一等位基因在旱稻和灌溉稻之间显示出显著的频率差异，并且研究人员在这一等位基因周围观察到存在选择性清除（selective sweep）。功能性分析表明，在旱稻中这一的等位基因与脱落酸水平显著增高，以及侧根密度增高有关。

新研究揭示了一个重要的旱稻等位基因，并为我们提供了一个有潜力的挖掘罕见、重要农艺性状基因的新策略。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Analysis of elite variety tag SNPs reveals an important allele in upland rice

Elite crop varieties usually fix alleles that occur at low frequencies within non-elite gene pools. Dissecting these alleles for desirable agronomic traits can be accomplished by comparing the genomes of elite varieties with those from non-elite populations. Here we deep-sequence six elite rice varieties and use two large control panels to identify elite variety tag single-nucleotide polymorphism alleles (ETASs). Guided by this preliminary analysis, we comprehensively characterize one protein-altering ETAS in the 9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase gene of the IRAT104 upland rice variety. This allele displays a drastic frequency difference between upland and irrigated rice, and a selective sweep is observed around this allele. Functional analysis indicates that in upland rice, this allele is associated with significantly higher abscisic acid levels and denser lateral roots, suggesting its association with upland rice suitability. This report provides a potential strategy to mine rare, agronomically important alleles.

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