通过对米糠油含量和γ-谷维素进行全基因组关联分析，发现了参与脂质生物合成和转运的候选基因

本研究解析了水稻米糠营养化合物的遗传基础，通过全基因组关联分析发现3个稳定SNP-trait关联位点，挖掘出OsLACS4、OsLTP2家族及CXE酯酶等候选基因，揭示其调控油合成与储存的分子机制，为培育富含心健康油分的稻种和提升食用油自主性提供理论支撑。

摘要

主要结论

本研究揭示了米糠营养素的遗传结构，为培育富含生物强化成分、有益心脏健康的稻米品种提供了优良种质资源、分子标记和候选基因。

摘要

米糠油富含多种营养素，如γ-谷维素和托科尔醇，具有抗炎、抗糖尿病和心脏保护作用。尽管这些成分具有很高的营养价值和经济价值，但其在水稻中的遗传变异机制仍不明确。我们研究了来自全球重要种质资源库——恰蒂斯加尔（Chhattisgarh）的192个不同水稻基因型。通过多年生化分析，我们量化了米糠油含量、γ-谷维素和总托科尔醇的自然变异情况。全基因组关联研究（Genome-Wide Association Studies）采用了GLM和BLINK模型，并结合了1K-Rice Custom Amplicon（1K-RiCA）SNP基因分型数据以提高统计可靠性。研究发现存在广泛的遗传变异：米糠油含量最高达到21.8%，γ-谷维素含量超过14,000 ppm，托科尔醇含量达到170 ppm。全基因组关联研究发现了三个稳定的SNP-性状关联：两个（chr01_28142020和chr10_19217152）与所有季节的米糠油含量相关，另一个（chr12_8070782）与两个季节的γ-谷维素含量相关。在±1 Mb范围内的候选基因分析中，发现了参与脂质代谢和转运的基因，包括OsLACS4、多个OsLTP2家族成员以及一种可能参与γ-谷维素转化的CXE羧酯酶。这些基因在种子、穗部和胚中具有特异性表达，表明它们在油脂生物合成和储存中发挥作用。本研究揭示了米糠油中具有重要营养价值的化合物的基因组区域和候选基因，同时强调了恰蒂斯加尔水稻种质资源的未充分利用潜力。通过将特定SNP与代谢功能联系起来，我们为标记辅助选择和生物强化策略提供了分子靶标，旨在培育富含健康促进成分的稻米品种。这些发现为培育“有益心脏健康的稻米”奠定了基础，并有助于实现食用油的自给自足。

主要结论

本研究揭示了米糠营养素的遗传结构，为培育富含生物强化成分、有益心脏健康的稻米品种提供了优良种质资源、分子标记和候选基因。

摘要

米糠油富含多种营养素，如γ-谷维素和托科尔醇，具有抗炎、抗糖尿病和心脏保护作用。尽管这些成分具有很高的营养价值和经济价值，但其在水稻中的遗传变异机制仍不明确。我们研究了来自全球重要种质资源库——恰蒂斯加尔（Chhattisgarh）的192个不同水稻基因型。通过多年生化分析，我们量化了米糠油含量、γ-谷维素和总托科尔醇的自然变异情况。全基因组关联研究采用了GLM和BLINK模型，并结合了1K-Rice Custom Amplicon（1K-RiCA）SNP基因分型数据以提高统计可靠性。研究发现存在广泛的遗传变异：米糠油含量最高达到21.8%，γ-谷维素含量超过14,000 ppm，托科尔醇含量达到170 ppm。全基因组关联研究发现了三个稳定的SNP-性状关联：两个（chr01_28142020和chr10_19217152）与所有季节的米糠油含量相关，另一个（chr12_8070782）与两个季节的γ-谷维素含量相关。在±1 Mb范围内的候选基因分析中，发现了参与脂质代谢和转运的基因，包括OsLACS4、多个OsLTP2家族成员以及一种可能参与γ-谷维素转化的CXE羧酯酶。这些基因在种子、穗部和胚中具有特异性表达，表明它们在油脂生物合成和储存中发挥作用。本研究揭示了米糠油中具有重要营养价值的化合物的基因组区域和候选基因，同时强调了恰蒂斯加尔水稻种质资源的未充分利用潜力。通过将特定SNP与代谢功能联系起来，我们为标记辅助选择和生物强化策略提供了分子靶标，旨在培育富含健康促进成分的稻米品种。这些发现为培育“有益心脏健康的稻米”奠定了基础，并有助于实现食用油的自给自足。