鹽、堿脅迫條件下水稻產(chǎn)量相關(guān)性狀的QTL定位及環(huán)境互作分析.pdf

1、一直以來(lái)產(chǎn)量是選育水稻新品種最為重要的指標(biāo)。鹽堿脅迫是影響水稻生長(zhǎng)發(fā)育的一種嚴(yán)重逆境危害，在鹽堿化的土地上種植水稻將使其產(chǎn)量減少近30％。因此，探索水稻在鹽和堿脅迫下產(chǎn)量相關(guān)性狀的遺傳規(guī)律，尋找水稻耐鹽堿主效QTL，并分析QTL加性、上位性與環(huán)境互作效應(yīng)，對(duì)明確水稻產(chǎn)量相關(guān)性狀在鹽、堿脅迫下的遺傳機(jī)制有重要的意義。同時(shí)為我國(guó)水稻耐鹽堿性分子標(biāo)記輔助育種以及鹽堿土地改良奠定基礎(chǔ)。
　　本研究以東農(nóng)425和長(zhǎng)白10號(hào)雜交得到的180份

2、重組自交系為試驗(yàn)材料，構(gòu)建了包含102個(gè)SSR標(biāo)記和113個(gè)InDel標(biāo)記的遺傳連鎖圖。以濃度6ds·m-1的NaCl水溶液，pH=9.0的Na2CO3水溶液進(jìn)行全生育期處理，正常水灌溉為對(duì)照。對(duì)2015年和2016年鹽、堿脅迫和對(duì)照條件下水稻的單株有效穗數(shù)、主莖穗長(zhǎng)、每穗總粒數(shù)、空癟粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重和單株穗重進(jìn)行測(cè)定，并采用完備區(qū)間作圖法進(jìn)行加性QTL定位，混合線(xiàn)性模型的復(fù)合區(qū)間作圖法進(jìn)行加性、上位性與環(huán)境互作聯(lián)合分析

3、。本研究的主要結(jié)果如下:
　　(1)2015年和2016年在鹽、堿脅迫下雙親及RIL群體的產(chǎn)量相關(guān)性狀均受到了脅迫的影響，單株有效穗數(shù)、主莖穗長(zhǎng)、每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重和單株穗重均減少，空癟粒數(shù)增多。相比鹽脅迫，堿脅迫條件下的各產(chǎn)量相關(guān)性狀及其相對(duì)性狀的降低幅度更大，表明水稻對(duì)堿脅迫更為敏感。
　　(2)除主莖穗長(zhǎng)和每穗總粒數(shù)外，其余各產(chǎn)量相關(guān)性狀在兩年間的堿、鹽脅迫條件下均未表現(xiàn)出顯著的相關(guān)性，說(shuō)明水稻在耐

4、鹽性和耐堿性上可能存在遺傳機(jī)制上的差異。
　　(3)運(yùn)用Mapchart作圖軟件，以F8RIL群體180個(gè)株系為作圖群體，構(gòu)建了包含102個(gè)SSR標(biāo)記和113個(gè)InDel標(biāo)記的遺傳連鎖圖譜，分布于水稻12條染色體，覆蓋水稻基因組約2387.33cM，標(biāo)記間平均距離為11.10cM。
　　(4)利用QTL IciMappingV3.3作圖軟件完備區(qū)間作圖法(ICIM)，以L(fǎng)OD=2.5為閥值，對(duì)RIL群體進(jìn)行QTL檢測(cè)。共檢測(cè)

5、到110個(gè)加性效應(yīng)QTL，分布在第1、2、3、4、5、6、7、8、10、11和12染色體上。其中，qPW11同時(shí)在鹽、堿和自然條件下的兩年間被重復(fù)檢測(cè);qWN3-2同時(shí)在鹽脅迫和堿脅迫條件下被兩年重復(fù)檢測(cè)到;qPN1-1同時(shí)在自然條件和鹽脅迫條件下的兩年間被重復(fù)檢測(cè)到，是控制鹽、堿脅迫下產(chǎn)量相關(guān)性狀的重要QTL位點(diǎn)。qPW11是1個(gè)新的耐鹽堿QTL，其貢獻(xiàn)率為7.94％-20.13％。
　　(5)利用QTL Network2.1作

6、圖軟件混合線(xiàn)性模型的復(fù)合區(qū)間作圖法(MCIM)，對(duì)RIL群體進(jìn)行基于多環(huán)境聯(lián)合分析加性、上位性與環(huán)境互作效應(yīng)，其中共檢測(cè)到54個(gè)加性QTL存在環(huán)境互作效應(yīng)，分布在1、2、3、4、5、6、7、8、10、11和12染色體上。其中運(yùn)用ICIM同時(shí)在自然條件和鹽脅迫條件下兩年重復(fù)檢測(cè)到的qPN1-1，運(yùn)用ICIM檢測(cè)到的qPN11-2等46個(gè)QTL均被MCIM檢測(cè)同時(shí)到。水稻產(chǎn)量相關(guān)性狀在鹽脅迫和堿脅迫下的定位結(jié)果存在部分遺傳重疊的現(xiàn)象，表明鹽