野生大豆耐鹽基因定位及GmSALT3對(duì)大豆產(chǎn)量的影響.pdf

1、土壤鹽漬化是威脅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要非生物脅迫之一。研究大豆資源的耐鹽基因?qū)ε嘤叨饶望}的大豆品種具有重要理論及實(shí)踐意義。本研究利用耐鹽野生大豆與鹽敏感栽培大豆構(gòu)建的F2∶3分離群體，對(duì)野生大豆苗期耐鹽基因進(jìn)行了定位。我們前期從高度耐鹽大豆品種鐵豐8號(hào)中克隆了苗期耐鹽主效基因GmSALT3，為進(jìn)一步研究其在不同遺傳背景下的功能以及對(duì)產(chǎn)量可能的影響，本研究利用分子標(biāo)記輔助選擇方法在85-140×鐵豐8號(hào)的分離群體中分離出了3對(duì)近等基因系材料，分

2、別攜帶GmSALT3（耐鹽）或Gmsalt3（鹽敏感）等位變異。利用這些近等基因系材料檢測(cè)Na+、K+和Cl-的轉(zhuǎn)運(yùn)、芽期耐鹽性和產(chǎn)量性狀進(jìn)行研究。主要結(jié)果如下：
　　1.野生大豆苗期耐鹽基因定位
　　利用耐鹽野生大豆NY36-87分別與鹽敏感栽培大豆中黃39和中黃35構(gòu)建F2∶3分離群體。對(duì)中黃39×NY36-87182個(gè)F2∶3家系進(jìn)行耐鹽性鑒定，發(fā)現(xiàn)耐鹽∶分離∶敏感家系比例符合1∶2∶1的分離比，說明耐鹽基因受一對(duì)顯性

3、基因控制。利用BSA法在大豆3號(hào)染色體上檢測(cè)到與耐鹽基因連鎖的SSR標(biāo)記，利用這些SSR標(biāo)記將耐鹽基因定位于ssr31303和ssr_31319之間。在467個(gè)F2單株中檢測(cè)到31個(gè)交換個(gè)體，結(jié)合表型將耐鹽基因定位在兩個(gè)SSR標(biāo)記ssr31307和ssr_3_1313之間約98 kb的區(qū)間內(nèi)，利用中黃35×NY36-87 F2∶3分離群體也將耐鹽基因定位到相同區(qū)間，說明NY36-87也攜帶GmSAL T3。
　　2.GmSAL T

4、3在鹽脅迫條件下可調(diào)控大豆地上部組織Na+和Cl-積累
　　利用與耐鹽基因緊密連鎖的SSR標(biāo)記ssr_3_1310，從85-140×鐵豐8號(hào)雜交F4代檢測(cè)雜合個(gè)體，通過連續(xù)3個(gè)世代選擇，在3個(gè)F7株行中分別選擇攜帶耐鹽基因GmSALT3和Gmsalt3等位變異的3對(duì)NIL（782-T/782-S，820-T/820-S和860-T/860-S）。從342個(gè)SSR標(biāo)記中篩選出147個(gè)在親本間有多態(tài)性的SSR標(biāo)記，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)成對(duì)NIL-

5、T和NIL-S的遺傳背景相似性為95.6％-99.3％。鹽處理?xiàng)l件下，3個(gè)NIL-T均表現(xiàn)為耐鹽，NIL-S皆表現(xiàn)鹽敏感。NIL-T葉、莖Na+含量顯著低于相對(duì)應(yīng)的NIL-S，但在根、下胚軸中Na+含量差異不顯著。NIL-T和NIL-S各組織K+含量無顯著差異，NIL-T地上部各組織Na+/K+值都顯著低于與其對(duì)應(yīng)的NIL-S，與Na+含量變化趨勢(shì)一致。782-T莖和葉中Na+含量高于820-T和860-T，說明NIL-T材料中GmSA

6、L T3對(duì)地上部Na+的調(diào)控受遺傳背景的影響。此外，利用820和860組材料進(jìn)一步研究離子的積累，結(jié)果發(fā)現(xiàn)地上部組織Na+的積累遲于Cl-。鹽處理3天后，NIL-S莖和葉中Cl-顯著高于NIL-T，而在鹽處理5天后，NIL-S葉和莖Na+才顯著高于NIL-T。說明GmSAL T3可同時(shí)調(diào)控地上部組織Na+和Cl-積累，但對(duì)二者的調(diào)控模式不同。
　　3.GmSALT3不能增強(qiáng)大豆芽期耐鹽性
　　比較100和200 mmol L

7、-1 NaCl處理后NIL材料的相對(duì)發(fā)芽率，發(fā)現(xiàn)成對(duì)NIL-T和NIL-S之間的相對(duì)發(fā)芽率無顯著差異;播種15天后，鹽處理和對(duì)照條件下成對(duì)材料的生長(zhǎng)勢(shì)及單株鮮重?zé)o顯著差異。說明成對(duì)NIL-T和NIL-S的芽期耐鹽性無顯著差別，即GmSALT3對(duì)大豆芽期耐鹽性影響很小。200 mmol L-1 NaCl處理后NIL-820相對(duì)發(fā)芽率顯著高于NIL-782和NIL-860，說明NIL-820中可能存在芽期耐鹽基因。
　　4.GmSAL

8、 T3在正常條件下對(duì)產(chǎn)量無不利影響，鹽堿地條件下可提高大豆的產(chǎn)量
　　盆栽實(shí)驗(yàn)中，對(duì)照條件下成對(duì)NIL-T和NIL-S莢數(shù)和粒數(shù)無顯著差異，100 mM NaCl處理?xiàng)l件下，3個(gè)NIL-T的莢數(shù)和粒數(shù)顯著高于其對(duì)應(yīng)的NIL-S。在正常大田條件下，成對(duì)NIL-T和NIL-S的株高、莢數(shù)、粒數(shù)、單株粒重和百粒重?zé)o顯著差異;在唐海鹽堿地條件下，NIL-T的百粒重和單株粒重都顯著高于與其對(duì)應(yīng)的NIL-S。說明耐鹽基因GmSALT3的在正常