水稻苗期耐堿QTL分析.pdf

1、水稻是世界范圍內重要的糧食作物，也是我國一半以上人口的主食。提高水稻總產量，對保障我國糧食安全有著十分深遠的意義。然而，土壤鹽堿化已經成為限制水稻產量的主要影響因子之一，高濃度的土壤鹽分嚴重抑制了水稻的正常生長發(fā)育。水稻是一種對鹽堿中度敏感的作物，其耐堿性和耐鹽性之間存在著顯著的差異，而且水稻在堿土中生長受到的抑制較鹽土更為嚴重。因此，開展水稻耐堿機制的研究，特別是分析水稻耐堿性QTL，進而挖掘耐堿基因，對我國水稻品種的耐堿性遺傳改良，

2、減輕水稻堿害和提高鹽堿土地利用率都有重要意義。
　　本研究以堿敏感的粳稻品種“彩稻”為母本，以強耐堿性的秈稻品種“WD20342”為父本構建的F2∶3群體為初定位群體，對水稻在堿脅迫下的苗期相關性狀進行了QTL初步定位。然后利用初定位結果篩選出的2個次級分離群體分別對控制苗高和地上部Na+濃度的主效QTL進行精細定位，并預測候選基因，主要結果如下:
　　(1)在堿脅迫條件下，兩親本在苗期的耐堿表現(xiàn)為WD20342強于彩稻。F

3、2∶3群體的葉綠素SPAD值、苗高、地上部鮮重、地上部干重、地下部干重、葉片堿害級別、地上部Na+濃度、地上部K+濃度、地上部Na+/K+、地下部Na+濃度以及地下部Na+/K+在兩親本間表現(xiàn)出顯著或極顯著差異。各性狀呈連續(xù)分布，僅個別性狀出現(xiàn)偏分離分布，其余性狀都符合正態(tài)分布，滿足數(shù)量性狀遺傳的典型特征。
　　(2)將堿脅迫與對照條件下的測定結果進行比較發(fā)現(xiàn)，在堿處理后的葉綠素SPAD值、苗高、地上部鮮重和干重以及地下部鮮重和干

4、重這6個性狀測定值均低于對照，說明堿脅迫阻礙了F2∶3群體苗期的生長發(fā)育。
　　(3)F2∶3群體的地下部Na+濃度和地下部K+濃度間的相關分析結果顯示，兩者之間呈極顯著正相關，而地上部Na+與地上部K+濃度呈極顯著負相關。說明地下部對于Na+和K+的吸收是一個相互平行，且彼此獨立的過程，兩者之間不存在競爭關系;但地上部對于K+吸收的同時會抑制Na+的吸收，說明這兩種離子在由地下部向地上部運輸?shù)倪^程中可能存在某種競爭機制。

5、　　(4)在1000對SSR引物中，共篩選出151對多態(tài)性引物，多態(tài)性引物的頻率為15.1％。借助這151個SSR標記構建了F2∶3群體的連鎖圖譜，覆蓋水稻基因組2469.14cM，標記間平均距離約為16.73cM。
　　(5)在堿脅迫條件下，共檢測到29個與苗期耐堿性狀相關的QTL，其中，控制地下部Na+濃度的qSNC3和控制苗高性狀的qSH7貢獻率較大，分別為21.24％和20.09％。
　　(6)分別借助qSNC3和q

6、SH7的初定位兩端SSR標記進行前景選擇篩選目標區(qū)間雜合的單株，借助剩余149個SSR標記進行背景選擇，篩選出目標區(qū)段以外的標記帶型基本為母本帶型的單株，最終構建了2個目標區(qū)段雜合，背景基本為彩稻的BC2F1群體，自交后得到了2個近等基因系群體:qSNC3-NIL（190份）和qSH7-NIL（157份）。
　　(7)在初定位區(qū)間進行了SSR標記加密，得到了兩個初定位區(qū)間加密后的連鎖圖譜，分別借助qSH7-NIL和qSNC3-NI

7、L這兩個近等基因系群體，最終將qSH7區(qū)間縮小在第7染色體RM336-RM5495之間，物理距離為180.67kb;將qSNC3的定位區(qū)間縮小在RM1221-RM4404之間，物理距離為81.37kb。
　　(8)qSH7的精細定位區(qū)間內共預測出23個編碼基因，推測LOC_Os07g36590、LOC_Os07g36544、LOC_Os07g36500、LOC_Os07g36520和LOC_Os07g36530這S個基因為gSH7