粳稻耐鹽性和耐堿性的QTL分析.pdf

1、水稻是世界上主要的糧食作物，也是全世界35億人口賴以生存的口糧，所以提高水稻產(chǎn)量對于保證糧食安全意義重大。近年來工業(yè)污染加重、不合理的灌溉和施肥以及早春缺水和淡水資源不足等原因，致使土壤鹽堿化日趨加重，限制了水稻的生產(chǎn)和發(fā)展。因此，開展水稻耐鹽堿的研究，利用分子手段選育耐鹽堿品種是提高鹽堿稻作區(qū)水稻產(chǎn)量的重要途徑，對促進(jìn)水稻生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本研究以優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)粳稻品種東農(nóng)425和耐鹽堿粳稻品種長白10號為親本，構(gòu)建的F6∶7重組

2、自交系群體(RIL)為研究材料。分別在苗期和大田生育期進(jìn)行鹽脅迫和堿脅迫，并對耐鹽和耐堿相關(guān)性狀進(jìn)行QTL分析，旨在進(jìn)一步揭示水稻耐鹽性和耐堿性的遺傳機(jī)理，為水稻耐鹽堿性分子標(biāo)記輔助育種提供科學(xué)依據(jù)。本研究主要內(nèi)容包括：
　　⑴苗期鹽脅迫和堿脅迫下，地上部Na+濃度、地上部K+濃度、地上部Na+/K+、死葉率、片鹽堿害級別和幼苗存活天數(shù)在兩親本間均存在顯著差異，而根部Na+濃度、根部K+濃度和根部Na+/K+在兩親本間均差異不顯著

3、。大田生育期鹽脅迫和堿脅迫與自然條件下相比，主莖穗長縮短、單株有效穗數(shù)減少、每穗實(shí)粒數(shù)減少、每穗總粒數(shù)減少、結(jié)實(shí)率降低、千粒重和單株穗重下降，空癟粒數(shù)增多。
　?、泼缙邴}脅迫和堿脅迫下，地上部Na+濃度與地上部K+濃度、地上部Na+/K+呈顯著或極顯著正相關(guān)，表明Na+、K+向地上部運(yùn)輸時沒有選擇性;根部Na+濃度與根部K+濃度、根部Na+/K+呈極顯著正相關(guān)，表明根部對Na+、K+的吸收也沒有選擇性，地上部Na+濃度與死葉率、鹽

4、堿害級別呈顯著正相關(guān)，與幼苗存活天數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，說明地上部Na+越多，死葉率越高，鹽堿害級別越大，幼苗存活的時間越短，植株的耐鹽堿性越差。兩種脅迫條件下，大田生育期的單株穗重與每穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率呈顯著正相關(guān)，說明每穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率是鹽堿脅迫下影響產(chǎn)量的重要因素。
　?、沁\(yùn)用QTL IciMapping v3.3作圖軟件，以F6∶7 RIL群體180個株系為作圖群體，構(gòu)建了包含102個SSR標(biāo)記，全長1915.05 cM，標(biāo)記間

5、平均距離為18.77cM的遺傳圖譜。有16個標(biāo)記在RIL群體中表現(xiàn)偏分離(p≤0.01)，占到標(biāo)記總數(shù)的15.68％。
　　⑷利用QTL IciMapping v3.3軟件的完備區(qū)間作圖法，以LOD=2.5為閾值，對F6∶7 RIL群體進(jìn)行QTL檢測。苗期鹽脅迫和堿脅迫下共檢測到29個QTL，其中貢獻(xiàn)率超過10％的有qSRNC3-1、qASNC2、qARNVC3、qARNK3、qASAT3、qASAT7、qASDS3和ASDS7。

6、大墨生育期自然條件下共檢測到13個QTL，其中貢獻(xiàn)率超過10％的為qML1;鹽脅迫和堿脅迫下共檢測到31個QTL，其中貢獻(xiàn)率超過10％的有g(shù)SML1、qSML6、gSGN1、gSSP1、gSSS11、qSGW9、qSPW11、qSRML11、qSRWN、qSRSP3、qSRGW、qAGN12、qARWN3和qARGN12。
　?、擅缙邴}脅迫和堿脅迫所檢測到的29個QTL中，僅有3個QTL定位在同一染色體的相鄰區(qū)間，其余均位于染色體

7、的不同位置，表明地上部Na+濃度、地上部K+濃度、地上部Na+/K+、根部Na+濃度、根部K+濃度、根部Na+/K+、死葉率、鹽堿害級別和幼苗存活天數(shù)等性狀在苗期鹽脅迫和堿脅迫下的遺傳重疊很小，水稻苗期耐鹽性和耐堿性的遺傳可能是相互獨(dú)立的。兩種脅迫所檢測到的大田生育期的31個QTL中，僅2個QTL定位在同一染色體的相鄰區(qū)間，其余均位于染色體的不同位置，說明主莖穗長、單株有效穗數(shù)、空癟粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、每穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、干粒重和單株穗重