東北粳稻耐鹽堿性種質(zhì)篩選及相關(guān)性狀的QTL定位.pdf

1、水稻是我國主要的糧食作物之一，東北地區(qū)是我國主要的商品糧生產(chǎn)基地，黑龍江省更是寒地粳稻的主產(chǎn)區(qū)。隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，鹽漬化土壤面積也隨之增加。土壤鹽漬化是制約水稻生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展的重要非生物脅迫因素，因此，正確評價東北地區(qū)粳稻資源的耐鹽堿性，發(fā)掘優(yōu)異耐鹽堿資源，對水稻耐鹽堿育種具有重要意義。本論文以80份東北粳稻品種(系)為試驗材料，利用不同濃度的NaHCO3溶液模擬黑龍江省蘇打鹽堿土的鹽堿環(huán)境，探討不同東北粳稻品種(系)在鹽堿脅迫

2、處理后相關(guān)的形態(tài)指標(biāo)、生長發(fā)育狀況、生理生化反應(yīng)，并對其進(jìn)行芽期和苗期耐鹽堿性鑒定評價從而篩選出耐鹽堿的水稻品種。將篩選出耐鹽堿性強的品種長白10與高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)寒地主栽粳稻品種東農(nóng)425雜交所獲得的F2:3群體及其親本為試驗材料，利用F2:3群體為作圖群體進(jìn)行遺傳連鎖圖譜的繪制，結(jié)合F2:3群體耐鹽堿性鑒定的結(jié)果，進(jìn)行耐鹽堿相關(guān)基因的QTL初步定位。以期有效地利用種質(zhì)資源，挖掘水稻耐鹽堿相關(guān)的優(yōu)異基因，為水稻耐鹽堿相關(guān)基因的QTL精確定位、

3、基因聚合及分子標(biāo)記輔助育種提供理論依據(jù)。本研究主要結(jié)論如下：
　　 1.水稻芽期鹽堿脅迫下發(fā)芽率、幼苗高、根數(shù)、根長、全株干重隨著處理濃度的增加而顯著下降。發(fā)芽率、幼苗高、全株干重在品種間與處理間的差異性均達(dá)到了顯著水平，而根數(shù)、根長僅在處理間表現(xiàn)顯著性差異，在品種間未達(dá)到顯著性差異。通過對80份東北粳稻芽期耐鹽堿性篩選鑒定，得到芽期耐鹽堿性較強的品種23份，其隸屬函數(shù)值在0.61～1.00。
　　 2.水稻苗期鹽堿脅迫

4、下，株高、葉面積、綠葉比、葉綠素含量隨著處理濃度的增加而下降，而丙二醛及脯氨酸含量隨之增加。水稻的株高、葉面積，葉綠素、丙二醛及脯氨酸含量在品種間、處理間差異顯著。通過對80份東北粳稻苗期耐鹽堿性篩選鑒定，得到苗期耐鹽堿性較強的品種16份，其隸屬函數(shù)值在0.61～0.80。
　　 3.根據(jù)不同處理濃度下供試材料的反應(yīng)，確定芽期、苗期耐鹽堿性鑒定的最適濃度分別為50mmol·L-1和75mmol·L-1的NaHCO3溶液。水稻F2

5、:3群體芽期的相對發(fā)芽勢、相對發(fā)芽率、相對根數(shù)、相對根長、相對苗高、相對胚芽鞘長、相對鮮重及苗期的葉片鹽堿傷害級別均呈現(xiàn)正態(tài)或近似正態(tài)連續(xù)性分布，超親效應(yīng)明顯，可作為供試群體耐鹽堿性鑒定表型數(shù)據(jù)進(jìn)行QTL定位分析。
　　 4.利用600對SSR引物對親本東農(nóng)425和長白10進(jìn)行多態(tài)性檢測，共檢測到120對多態(tài)性引物，其中利用在F2:3群體中表現(xiàn)良好的84對SSR標(biāo)記構(gòu)建遺傳連鎖圖譜。該遺傳連鎖圖全長1414.8cM，分子標(biāo)記覆蓋

6、水稻全基因組12條染色體，標(biāo)記間平均間距為16.84cM。
　　 5.利用復(fù)合區(qū)間作圖法，對鹽堿脅迫下芽期耐鹽堿相關(guān)性狀及苗期葉片鹽堿傷害級別進(jìn)行QTL定位。結(jié)果如下：
　　 (1)檢測到鹽堿脅迫下與相對發(fā)芽勢相關(guān)的4個QTLs，分布在第1、6、8條染色體上，貢獻(xiàn)率變化范圍為7.23％～27.95%。其中貢獻(xiàn)率最大的QTL位點在第8條染色體RM515～RM483區(qū)間內(nèi)，其加性效應(yīng)為負(fù)值，表示其增效等位基因來源于親本東農(nóng)4

7、25。
　　 (2)檢測到鹽堿脅迫下與相對發(fā)芽率相關(guān)的3個QTLs，分別分布在第3、6、9條染色體上，貢獻(xiàn)率變化范圍為6.37%～17.55%。其中貢獻(xiàn)率最大的QTL位點在第9條染色體RM201～RM285區(qū)間，其加性效應(yīng)為正值，表示其增效等位基因均來源于親本長白10。
　　 (3)檢測到鹽堿脅迫下與相對根數(shù)相關(guān)的1個QTL，分布在第7條染色體RM82-RM180區(qū)間內(nèi)，其貢獻(xiàn)率為11.26%，其加性效應(yīng)為正值，增效等位

8、基因均來源于親本長白10。
　　 (4)檢測到鹽堿脅迫下與相對根長相關(guān)的4個QTLs，分別分布在第2、6、12條染色體上，貢獻(xiàn)率變化范圍為10.54%～33.56%。其中貢獻(xiàn)率最大的QTL位點在第2條染色體RM1342～RM1347區(qū)間內(nèi)，加性效應(yīng)為正值，其增效等位基因均來源于親本長白10。
　　 (5)檢測到鹽堿脅迫下與相對苗高相關(guān)的4個QTLs，分別分布在第1、5、6、8條染色體上，貢獻(xiàn)率變化范圍為5.5%～13.7

9、1%。其中貢獻(xiàn)率最大的QTL位點在第6條染色體RM1340～RM454區(qū)間內(nèi)，加性效應(yīng)為正值，其增效等位基因均來源于親本長白10。
　　 (6)檢測到鹽堿脅迫下與相對胚芽鞘長相關(guān)的5個QTLs，分別分布在第2、3、10、11條染色體上，貢獻(xiàn)率變化范圍為5.78%～13.89%。其中貢獻(xiàn)率最大的QTL位點在第2條染色體RM1342-RM1347區(qū)間內(nèi)，加性效應(yīng)均為正值，其增效等位基因均來源于親本長白10。
　　 (7)檢測

10、到鹽堿脅迫下與相對鮮重相關(guān)的2個QTLs，分別分布在第6、8條染色體上，貢獻(xiàn)率分別為13.99%、15.67%，加性效應(yīng)的值為正值，表示其增效等位基因均來源于親本長白10。
　　 (8)檢測到鹽堿脅迫下與相對鹽堿傷害級別相關(guān)的6個QTLs，分別分布在第1、4、5、6條染色體上，貢獻(xiàn)率變化范圍為5.9%～23.89%，其中貢獻(xiàn)率最大的QTL位點在第4條染色體RM471-RM335區(qū)間內(nèi)，加性效應(yīng)為正值，表明了增效基因來源于長白10