水稻苗期耐鹽性狀的關聯(lián)分析研究.pdf

1、鹽脅迫是影響作物生長及產(chǎn)量的主要脅迫因素之一。隨著全球氣候變暖，環(huán)境惡化，每年有大量土地鹽堿化，嚴重限制了糧食產(chǎn)量。水稻是世界主要糧食作物，苗期對鹽脅迫非常敏感，因此培育耐鹽品種是水稻主要育種方向之一。水稻耐鹽性是由大量QTL/基因控制的復雜數(shù)量性狀，遺傳機制復雜，利用遺傳基礎豐富的種質(zhì)資源及全基因組關聯(lián)分析技術，有助于高效挖掘其耐鹽性的遺傳學基礎。
　　本研究在3000份水稻種質(zhì)資源測序項目基礎上，選取來自不同國家的426份種質(zhì)

2、資源(62％秈稻資源，28％粳稻資源，1％Aus稻，1％香稻以及8％Admixture)為研究材料，結(jié)合2，820，594個SNP(single nucleotide polymorphism)標記（秈稻2，094，607個，粳稻1，449，167個）用于QTL/基因定位。
　　研究調(diào)查分析了426份水稻種質(zhì)資源在鹽脅迫及對照條件下11個耐鹽相關形態(tài)、生理性狀特征及鹽脅迫下的適應性反應差異。11個性狀包括鹽處理下水稻苗存活指數(shù)(S

3、 SI)，苗高/根長(SL/RL)，地上部/根干重(SDW/RDW)，地上部/根部的鈉離子含量(SNC/RNC)，地上及根部的鉀離子含量(SKC/RKC)以及地上部/根部的鈉鉀比值(SNK/RNK)。相關性研究表明，鹽脅迫下，SNC及SNK與SL、SDW等性狀顯著負相關，證明了Na+積累對植物生長的顯著抑制作用。另外，根據(jù)鹽脅迫下的表型指標綜合評價，篩選出10份耐鹽性優(yōu)良品種。
　　利用SNP標記共定位到82個耐鹽相關QTL，其中

4、26個QTL之前已經(jīng)報道過，另外56個為本研究首次發(fā)現(xiàn);在1，2，4，5，8，9，10號染色體上共檢測到10個耐鹽QTL簇，如在第1染色體的4.186-4.397Mb，12.43-12.52Mb，23.10-23.30Mb及28.52-28.54Mb區(qū)域;第2染色體的23.89-24.74Mb區(qū)域;第4染色體的29.07-29.13Mb區(qū)域;第5染色體的1.745-2.180Mb區(qū)域;第8染色體的19.43-20.03Mb區(qū)域;第9染色

5、體的(12.56-13.11Mb)區(qū)域，第10染色體的(3.97-4.59Mb)區(qū)域，認為該10個區(qū)域分布有耐鹽相關重要候選基因;同時，對QTL區(qū)間內(nèi)的基因進行單倍型分析，結(jié)合表型數(shù)據(jù)的方差分析篩選到17個候選基因，其中包含3個SSI相關基因（LOC_Os07g18560,LOC_Os07g18600和LOC_Os07g22720）;1個水稻根長基因(LOC_Os09g17810)，4個根系中Na積累向關基因(LOC_Os09g2166

6、0，LOC_Os09g21700，LOC_Os11g20190和LOC_Os1g20260)，3個根系中K+積累相關基因（LOC_Os03g51060,LOC_Os10g0480和LOC_Os10g07520）以及1個地上部Na+/K+比值相關基因(LOC_Os10g22039);同時4個基因(LOC_Os09g21660，LOC_Os09g21700，LOC_Os10g07480和LOC_Os10g07520）落在QTL熱點區(qū)域中。進