你喜歡你的米飯嗎?粘稠的、蓬松的、棕色的還是白色的?除了谷粒長(cháng)度、寬度、外觀(guān)和其他特性之外，這些品質(zhì)也是全球大米銷(xiāo)售和消費的非常重要的預測因素。地區很重要。例如，拉丁美洲的大米偏好與西非、、和其他地方的大米偏好大不相同。

考慮到飲食質(zhì)量和區域偏好的重要性，水稻育種者花在改善和完善這些特性上的時(shí)間如此之少，這多少有些令人驚訝。但是，根據谷物在烹飪后的粘性或烹飪時(shí)間來(lái)測試和選擇線(xiàn)條既昂貴又耗時(shí)。育種者還有其他重要的特征需要考慮，比如產(chǎn)量和抗病性。

伊利諾伊大學(xué)和拉丁美洲灌溉水稻基金(FLAR)的新研究使拉丁美洲水稻育種者能夠從育種計劃一開(kāi)始就選擇與區域相關(guān)的食用品質(zhì)特性，從而節省時(shí)間、精力和金錢(qián)。

“傳統上，對食用品質(zhì)的選擇是在育種計劃結束時(shí)進(jìn)行的。你最終可能會(huì )得到一個(gè)產(chǎn)量高、抗病性好的品種，但谷物質(zhì)量差。那將是該品種的終結。所以，通過(guò)一開(kāi)始就采用更有針對性的方法，您可以將精力集中在其他特征上，”伊利諾伊州作物科學(xué)系助理教授、《植物基因組》新研究的合著(zhù)者胡安·阿貝拉茲(JuanArbelaez)說(shuō)。

Arbelaez和他的合作者在代表拉丁美洲和加勒比地區20年育種的284個(gè)水稻品系樣本中確定了與10個(gè)谷物品質(zhì)性狀相關(guān)的遺傳標記。

“從之前的研究中，我們知道這些標記與這些性狀有關(guān)。但這是它們第一次在拉丁美洲種質(zhì)中被發(fā)現。我們在2,000個(gè)不同水稻品系的獨立樣本中驗證了我們的結果，所以我們知道它們有效，”阿貝拉茲說(shuō)。“這些標記現在通過(guò)瑞典的服務(wù)提供商進(jìn)行部署，FLAR在拉丁美洲的每個(gè)合作伙伴都可以經(jīng)常使用。”

這些標記強烈預測直鏈淀粉含量(粘性的決定因素)、糊化溫度(烹飪時(shí)間)和回縮粘度(質(zhì)地)，但也與研磨質(zhì)量和外觀(guān)特征相關(guān)。

“我們探索了使用全基因組預測策略對更復雜的谷物質(zhì)量性狀(例如碾磨質(zhì)量)進(jìn)行預測的潛力。這就是我們看到一個(gè)真正令人興奮的新研究領(lǐng)域，通過(guò)實(shí)施包含基因組學(xué)和高通量的更復雜的預測模型表型，”Arbelaez說(shuō)。

這一進(jìn)步將使拉丁美洲的水稻育種效率更高。

Arbelaez將傳統的育種過(guò)程描述為一個(gè)大漏斗。在廣泛的一端，數以千計的水稻品系被種植并評估明顯的危險信號，例如對疾病的易感性或生長(cháng)遲緩。收獲具有所需視覺(jué)特征的旺盛植物，開(kāi)始下一代。事情就是這樣，淘汰表現不佳的植物，推進(jìn)有前途的植物，收集種子，年復一年，直到漏斗的盡頭留下一個(gè)豐盛的、令人向往的新品種。

一些特性，例如回縮粘度，需要種子和特殊機器來(lái)測試。它的價(jià)格昂貴。這就是為什么育種者經(jīng)常等到漏斗的盡頭來(lái)測試這些性狀。

使用標記輔助選擇，循環(huán)被縮短。在漏斗的寬端，數以千計的線(xiàn)可以在溫室中作為幼苗生長(cháng)。只需剪下一片葉子材料并前往實(shí)驗室，就可以確定是否應該讓給定的幼苗有機會(huì )長(cháng)大成熟并在此過(guò)程中繼續前進(jìn)。

Arbelaez對拉丁美洲大米的未來(lái)感到興奮，特別是在秘魯這樣的利基市場(chǎng)，移民將大米的偏好轉向了更粘的一端。他還看到這些標記應用于拉丁美洲以外的地區。

“這些標記有很大的潛力在世界各地尋求鑒定或表征其種質(zhì)的不同育種計劃中得到驗證，”他說(shuō)。“你可以看看這些標記是否可以幫助你定位早期階段并將它們用于標記輔助選擇的目的。”

文章“稻米品質(zhì)性狀的遺傳和表型表征，以定義改善拉丁美洲和加勒比地區碾米、外觀(guān)和烹飪品質(zhì)的研究策略”，發(fā)表在植物基因組上。作者包括MaribelCruz、JuanArbelaez、KatherineLoaiza、JuanCuasquer、JuanRosas和EduardoGraterol。

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