基于SSSL的水稻籽粒鎘積累的QTL鑒定和定位.pdf

1、水稻是世界上最重要的糧食作物之一，我國又是水稻的主產(chǎn)區(qū)。隨著城市不斷擴(kuò)張，工業(yè)發(fā)展不斷壯大，“三廢”隨意排放，化肥、農(nóng)藥濫用，造成我國耕地重金屬污染，而水稻具有較強(qiáng)積累鎘的能力，近些年來不斷有媒體報(bào)道“鎘米”事件的發(fā)生。鎘是毒性很強(qiáng)的元素，是繼汞之后第二大威脅人類健康的重金屬。因此，研究稻米中鎘的積累及其 QTL定位，對(duì)水稻育種有重要的指導(dǎo)意義。本研究以本實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的單片段代換系為材料，檢測水稻籽粒中鎘含量，代換片段重疊群作圖，分析鎘積

2、累相關(guān)的QTL，充分挖掘控制水稻鎘積累的基因，將其應(yīng)用到育種實(shí)踐中，實(shí)現(xiàn)水稻籽粒鎘含量達(dá)到安全水平。本研究得到的主要結(jié)果如下：
　?。?）在2015年早季和晚季，對(duì)單片段代換系籽粒檢測鎘含量，水稻不同基因型的材料對(duì)鎘耐性差異顯著；環(huán)境因素影響較大，總體上籽粒鎘含量：早季＞晚季，韶關(guān)重金屬污染田＞本校教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地。
　?。?）本研究檢出了10個(gè)控制水稻籽粒鎘積累的QTLs，將它們定位在第1、3、6、7、8和11號(hào)染色體上，其中

3、3個(gè)是鎘低積累的QTLs，分別為qCd-1-1、qCd-3-1和qCd-8-2，7個(gè)是鎘高積累的QTLs，分別為qCd-3-2、qCd-3-3、qCd-6-1、qCd-7-1、qCd-7-2、qCd-8-1和qCd-11-1。在10個(gè)QTLs中，5個(gè)QTLs的定位區(qū)間與其他學(xué)者定位的QTLs有共同區(qū)域，還有5個(gè)QTLs的定位區(qū)間并沒有學(xué)者報(bào)道。
　?。?）定位的鎘高積累QTL qCd-7-1的材料以W04供體，所以在2015年早季

4、和晚季從其它聚合系材料中挑選出攜帶W04代換片段的12個(gè)材料C152-8至C152-19進(jìn)行籽粒鎘含量檢測。兩季檢測數(shù)據(jù)表明10份材料籽粒鎘含量超標(biāo)，2份達(dá)到安全水平，為C152-13、C152-14。用分子標(biāo)記檢測片段，發(fā)現(xiàn)C152-13、C152-14的片段在標(biāo)記RM3859、Cd30處檢測為1（帶型與受體W0相同），而其他10份材料為3（帶型與供體W04相同），說明C152-13、C152-14的片段上控制高鎘積累的基因被其等位基

5、因所替代了，因而 C152-13、C152-14失去了積累鎘的能力。進(jìn)一步驗(yàn)證了本研究定位的高鎘積累的QTL qCd-7-1的真實(shí)性。同時(shí)，將 qCd-7-1定位區(qū)間縮小到RM3859-Cd30之間。已報(bào)道的兩個(gè)控制水稻鎘積累的基因OsNRAMP1和OsNRAMP5在qCd-7-1的定位區(qū)間內(nèi)，還有1個(gè)定位的鎘高積累QTL qGCd7與這個(gè)范圍有重疊部分，證明qCd-7-1是一個(gè)重要的QTL。
　　本研究定位的鎘低積累QTLs可用