四个新发现的基因可以改善水稻

日本的一个研究小组已经将一种用于人类遗传分析的方法应用于水稻，并迅速发现了四种对农业具有潜在重要意义的新基因。这些发现可能会影响作物育种，并有助于解决人口增长造成的粮食短缺问题。该论文于2016年6月21日(日本标准时间)在Nature Genetics的在线版上发表。基于植物遗传和育种的选择性作物改良对于支持世界不断增长的人口至关重要。为了有效地培育新的作物品种，有必要快速鉴定与高作物产量相关的基因，并分析使它们变得特殊的原因。

到目前为止，作物的遗传分析主要基于数量性状基因座(QTL)分析，但这种方法需要时间来开发实验种群。另一种被称为全基因组关联研究(GWAS)的方法，经常用于分析人类基因，使用来自许多现存个体的数据在短时间内分析基因。使用这种方法也分析了各种植物物种，但很少有成功分析的案例。

为了使用GWAS分析产生结果，研究小组将其目标限制在176个日本水稻品种，其中包括神户大学多年来一直保持的日本酿酒酿造中使用的86个品种。使用新一代测序，该组确定了每个品种的全部序列，并发现了总共493,881个基于DNA的多态性。

基于这些结果，该团队对每种性状进行了GWAS分析，并在一组12个水稻植物染色体中快速鉴定出4个基因。染色体1含有决定水稻开花日期的基因; 4号染色体含有影响产穗数，叶宽和稻粒数的基因; 8号染色体基因影响芒长(影响收获的因素); 11号染色体内的基因决定开花日期，株高和穗长。

基于GWAS的植物遗传分析已经进行了多次，但成效有限。该实验的成功可以帮助发现其他植物和动物物种中的基因，并可能有助于解决人口增长造成的粮食短缺问题。由神户大学维护并用于本研究的日本水稻品种可用作有价值的遗传资源，以帮助鉴定其他基因和培育新的作物品种。