水稻抗旱、耐鹽QTL表達的遺傳背景效應(yīng)及抗旱、耐鹽的遺傳重疊研究.pdf

1、鹽害和干旱都是影響水稻生產(chǎn)的重要非生物逆境，提高水稻的耐鹽性與抗旱性是水稻的重要育種目標。高效發(fā)掘和利用種質(zhì)資源中的耐鹽、抗旱QTL是改良水稻品種抗逆性最為簡便有效的途徑。 以來自伊朗的粳稻品種Binam為供體，國際水稻所育成的秈稻品種IR64和我國廣東育成的高產(chǎn)秈稻品種特青為輪回親本，分別構(gòu)建了兩套遺傳背景基本一致BC2F8回交導(dǎo)入系群體作為本研究的材料，進行水稻耐鹽與抗旱QTL初步定位，分析了遺傳背景和環(huán)境條件對QTL表達的

2、影響，并通過比較鹽脅迫和旱脅迫兩種逆境下QTL表達差異，剖析不同時期水稻耐鹽性及耐鹽與抗旱之間的遺傳重疊機制，鑒別影響耐鹽和抗旱的重要基因組區(qū)域，為培育能適應(yīng)耐鹽和抗旱新品種提供有益信息。獲得了以下主要研究結(jié)果： 1.以IR64/Binam和特青/Binam兩套導(dǎo)入系群體為材料定位了水稻苗期在140mMNaCl脅迫下影響秧苗存活天數(shù)、鹽脅迫后10天葉片鹽害級別、鹽脅迫8天后地上部和根部的K+、Na+濃度等6個耐鹽相關(guān)性狀的QTL

3、。兩個群體中共檢測到41個苗期耐鹽QTL。 2.在IR64/Binam群體中定位了影響分蘗期株高、分蘗數(shù)和地上部鮮重在對照、鹽脅迫和脅迫與對照差值條件下的QTL22個，其中16個QTL屬耐鹽QTL。 3.以Binam導(dǎo)入IR64和特青背景培育的兩套導(dǎo)入系群體為材料，檢測到影響單株產(chǎn)量、千粒重、單株有效穗數(shù)、每穗實粒數(shù)、每穗總粒數(shù)、結(jié)實率和株高等7個性狀在對照、旱脅迫和脅迫與對照差值3種條件下的QTL47個，其中37個與抗

4、旱性有關(guān)。 4.比較苗期和分蘗期耐鹽QTL的分布，發(fā)現(xiàn)多數(shù)(75.4％)影響苗期和分蘗期的耐鹽QTL在遺傳上相互獨立，僅在染色體的6個相同或相鄰區(qū)域定位到影響兩個時期的耐鹽QTL，表明苗期和分蘗期的耐鹽性存在部分的遺傳重疊。通過標記輔助選擇將苗期和分蘗期的重要耐鹽QTL進行累加，或針對苗期和分蘗期的重疊耐鹽QTL進行選擇，有可能培育出苗期和分蘗期均耐鹽的水稻品種。 5.在IR64/Binam和特青/Binam兩個遺傳背景

5、下，分別有5個和3個基因組區(qū)域的耐鹽性QTL與抗旱性QTL相互重疊，表明耐鹽性與抗旱性存在著一定的(23.4％)遺傳重疊。針對耐鹽性和抗旱性QTL的重疊區(qū)域進行選擇，有可能培育出既耐鹽又抗旱的水稻品種。 6.通過比較相同供體，不同遺傳背景和相同背景不同環(huán)境(對照與鹽脅迫或?qū)φ张c旱脅迫)QTL的定位結(jié)果，發(fā)現(xiàn)耐鹽與抗旱QTL受遺傳背景和環(huán)境條件影響較大，但是仍能鑒定出一些對遺傳背景與環(huán)境不敏感的QTL，如QSnc3、QPn9和QG