與傳統(tǒng)式做圖人群和精準定位方式對比，RapMap的優(yōu)點具體在以下層面：一是RapMap兼顧父母本基因遺傳人群的準確度和多親本基因遺傳人群的物種多樣性；二是F2梯度方向人群完成了父母挑選 和人群搭建的簡潔性、協(xié)調能力和廣泛性的統(tǒng)一，搭建時間較短、低成本；三是RapMap根據(jù)共分離出來規(guī)范將QTL精準定位、QTL效用認證和類近等遺傳基因系挑選三個QTL復制重要環(huán)節(jié)完成“三位一體”，進一步提高了QTL復制的準確性和高效率，是以分子克隆為目標導向的方式 ；四是RapMap不但能夠 復制當然基因變異中的主效遺傳基因，還能評定復制出當然人群中的稀缺基因變異和微效遺傳基因；五是RapMap不依賴于繁雜的手機軟件和統(tǒng)計分析方法，只是根據(jù)基因型和基因型的立即相匹配，防止了陽性和假陰性的影響，提升了QTL定位克隆的穩(wěn)定性；六是根據(jù)F2梯度方向人群融合共分離出來規(guī)范，RapMap可高效地將繁雜的多遺傳基因減少到簡易的企業(yè)點基因遺傳，進而完成一個人群只復制一個主效QTL遺傳基因、好幾個人群大批量復制好幾個QTL遺傳基因的提升。之上特性說明，以梯度方向基因遺傳人群的搭建和企業(yè)點基因遺傳的“共分離出來規(guī)范”為關鍵的RapMap方式，是一個集QTL精準定位、認證以及類近等遺傳基因系挑選“三位一體”的迅速、高通量測序分子克隆對策；該方式一樣也適用別的一切便于混種雜交和繁殖充足混種雜交子孫后代的綠色植物和小動物的隨意特性，或將變成 QTL遺傳基因定位克隆的實用與優(yōu)選方式，將助推作用分子生物學與細胞生物學科學研究。

　　RapMap復制獲得的八個種籽尺寸遺傳基因能夠 表述77.2%的粒形基因變異，對粒長、粒寬和寬高比基因型預測分析的精確度可以達到0.82、0.79和0.87，說明這種遺傳基因對粒形基因型具備高的占比和象征性，為人群水準剖析粒形訓化給予了不錯的前提條件。根據(jù)科學研究這八個遺傳基因在野生稻、農家院種和種植品種的等位基因頻率轉變，發(fā)覺長粒和細砂等位基因在訓化全過程中是逐漸積累的，粒長度粒寬均值也相對地拉長和變小（圖3a-c），說明稻谷粒形在訓化和改進過程中發(fā)生了定向選擇，且這類定向選擇的硬度在粳稻中比粳稻中更強。與此同時，該定向選擇隨著著多肽鏈多元性減少的發(fā)展趨勢，說明在稻谷訓化改進全過程中，長細粒等位基因被喜好性地選用和聚集了。挑選 消除分析表明主效遺傳基因GS3、GW5及GW7/GL7遭受明顯訓化挑選 ，暗示著了遺傳基因效用和挑選 工作壓力的關聯(lián)性（圖3d）。相關分析進一步說明，DNA基因變異、挑選 工作壓力、基因型基因變異表述率及基因型關系顯著性差異中間具有明顯成正比（圖3e），這表明對種籽尺寸遺傳基因的選用工作壓力讓人們有更多的機遇在當然人群中評定到大效用的遺傳基因，例如根據(jù)全基因相關性分析（GWAS）等方式；而GWAS對微效遺傳基因或稀缺基因變異檢驗功能的不夠，可根據(jù)RapMap方式來開展填補。

　　綜上所述說明，RapMap為繁雜特性QTL遺傳基因定位克隆和遺傳性基本分析給予了合理方式，明確提出了企業(yè)點基因遺傳的實質分辨規(guī)范，該研究發(fā)現(xiàn)的新遺傳基因和新等位基因為種籽尺寸基因遺傳改進帶來了新遺傳基因資源；種籽尺寸遺傳基因的挑選 消除剖析及粳稻粒形在訓化改進全過程中的定向選擇等結果為稻谷粒形科學研究帶來了新看法。

　　我院性命科技學校博士研究生張俊成、博士生張德建、博士生樊亞偉為論文的并列第一創(chuàng)作者，李一博研究組別的7名博士研究生和7名碩士研究生均參加了該工作中，李一博專家教授為文章內容通訊作者。稻谷精英團隊練興明專家教授和中國科學院分子結構綠色植物科學研究非凡創(chuàng)新中心韓斌工程院院士精英團隊為本分析帶來了野生稻、農家院種和種植稻的材質和數(shù)據(jù)信息。該科學研究取得了我國要點科研開發(fā)方案、自然科學基金、華中農業(yè)大學科技創(chuàng)新股票基金的支助。

　　【Abstract】

　　Cloning quantitative trait locus （QTL） is time consuming and laborious, which hinders the understanding of natural variation and genetic diversity. Here, we introduce RapMap, a method for rapid multi-QTL mapping by employing F2 gradient populations （F2GPs） constructed by minor-phenotypic-difference accessions. The co-segregation standard of the single-locus genetic models ensures simultaneous integration of a three-in-one framework in RapMap i.e. detecting a real QTL, confirming its effect, and obtaining its near-isogenic line-like line （NIL-LL）。 We demonstrate the feasibility of RapMap by cloning eight rice grain-size genes using 15 F2GPs in three years. These genes explain a total of 75% of grain shape variation. Allele frequency analysis of these genes using a large germplasm collection reveals directional selection of the slender and long grains in indicarice domestication. In addition, major grain-size genes have been strongly selected during rice domestication. We think application of RapMap in crops will accelerate gene discovery and genomic breeding.

　　畢業(yè)論文連接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-25961-1