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水稻(Oryza Sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一,是全球二分之一以上人口的主食来源。水稻叶毛是由叶片表皮细胞分化而来、延伸出的毛状突起,具有抵御生物和非生物胁迫的功能,可以减少水稻叶片热量和水分的损失、提高抗冻能力、防止紫外辐射。因此,发掘水稻叶毛发育相关的遗传位点并克隆相关基因,对水稻的生长发育研究和生产应用具有重要意义。全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)是近年来兴起的研究复杂性状的方法。迄今,国内外学者已运用GWAS方法对一些农作物的重要农艺性状开展了研究。我们选择表型和遗传变异丰富的149份重测序水稻品种对水稻叶毛性状进行了全基因组关联分析。我们共选取61,128个单核苷酸多态(SNP)标记,运用混合线性模型(MLM),在-log10P>4.5(FDR<0.01)水平下,共检测到13个与水稻叶毛性状关联的SNP位点。以关联程度最高的SNP位点的上、下游120kb(共240kb)作为候选基因所在区域,结合基因功能注释及前人报道发现了基因LOC_Os06g44750(qHL6-2)可能参与水稻叶毛的形成。DNA测序显示,该基因编码区在多叶毛品种和少叶毛品种中存在引起氨基酸改变的碱基替换。实时定量PCR结果显示,该基因在多叶毛品种B120和9311中的表达量显著高于少叶毛品种IRIS313-10430和日本晴。随后,我们构建了用于基因功能验证的过表达载体和基因敲除载体,分别转化少叶毛品种日本晴和多叶毛品种B120,过表达植株出现多叶毛表型,而CRISPR/Cas9基因敲除植株的叶毛较B120显著缩短。对149份水稻品种的HL6基因编码区的单体型分析发现,这些水稻品种中该基因至少存在7种单体型,且以其中2种单体型为主。此外,我们还发现,HL6基因敲除的转基因植株的根毛数量较背景亲本显著减少。本研究不仅证实了运用GWAS方法可以快速挖掘水稻叶毛性状相关的候选基因,而且为揭示叶毛和根毛形成的分子遗传机理奠定了基础。