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저자정보
Licheng Liu (Hunan Agricultural University) Xiaoxiang Li (Hunan Academy of Agricultural Science) Sanxiong Liu (Hunan Academy of Agricultural Science) Jun Min (Hunan Academy of Agricultural Science) Wenqiang Liu (Hunan Academy of Agricultural Science) Xiaowu Pan (Hunan Academy of Agricultural Science) Baohua Fang (Hunan Academy of Agricultural Science) Min Hu (Hunan Academy of Agricultural Science) Zhongqi Liu (Hunan Agricultural University) Yongchao Li (Hunan Academy of Agricultural Science) Haiqing Zhang (Hunan Agricultural University)
저널정보
한국유전학회 Genes & Genomics Genes & Genomics Vol.43 No.4
발행연도
2021.1
수록면
399 - 406 (8page)

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Background Rice (Oryza sativa L.) is an important crop and a staple food for half of the population around the world. The recent water and labor shortages are encouraging farmers to shift from traditional transplanting to direct-seeding. However, poor germination and slow elongation of the coleoptile constrains large-scale application of direct-seeding. Objective This study was aimed to investigate the genetic basis of the anaerobic germination (AG) potential using a set of Oryza nivara (O. nivara) introgression lines (ILs). Methods In this study, a total of 131 ILs were developed by introducing O. nivara chromosome segments into the elite indica rice variety 93-11 through advanced backcrossing and repeated selfing. A high-density genetic map has been previously constructed with 1,070 bin-markers. The seeds of ILs were germinated and used to measure coleoptile length under normal and anaerobic conditions. QTLs associated with AG potential were determined in rice. Results Based on the high-density genetic map of the IL population, two QTLs, qAGP1 and qAGP3 associated with AG tolerance were characterized and located on chromosomes 1 and 3, respectively. Each QTL explained 15% of the phenotypic variance. Specifically, the O. nivara-derived chromosome segments of the two QTLs were positively tolerance to anaerobic condition by increasing coleoptile length. In a further analysis of public transcriptome data, a total of 26 and 36 genes within qAGP1 and qAGP3 were transcriptionally induced by anaerobic stress, respectively. Conclusions Utilization of O. nivara-derived alleles at qAGP1 and qAGP3 can potentially enhance tolerance to anaerobic stress at the germination stage in rice, thereby accelerating breeding of rice varieties to be more adaptative for direct-seeding.
#Oryza nivara · Introgression line · Anaerobic germination tolerance · QTL

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참고문헌 (46)

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Ali ML / 2010 / Chromosome segment substitution lines : a powerful tool for the introgression of valuable genes from Oryza wild species into cultivated rice(O. sativa) / Rice 3:218~234 google schola Ambasht PK / 2000 / Plant Pyruvate Kinase / Biol Plant 45:1~10 google schola Angaji SA / 2008 / Mapping QTLs for submergence tolerance during germination in rice / Arf J Biotechnol 7:2551~2558 google schola Angaji SA / 2010 / QTLs associated with tolerance of fooding during germination in rice(Oryza sativaL. ) / Euphytica 172:159~168 google schola Baltazar MD / 2014 / QTL mapping for tolerance of anaerobic germination from IR64 and the aus Landrace Nanhi using SNP genotyping / Euphytica 197:251~260 google schola

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