水稻氮高效資源篩選及相關(guān)基因的分子定位.pdf

1、該研究對256份不同基因型水稻種質(zhì)資源進行苗期及全生育期耐低氮篩選、評價、鑒定，從中發(fā)掘水稻氮高效種質(zhì)，并建立起一套行之有效的篩選、鑒定方法。同時利用一套雙向?qū)胂等后w，分別在正常和低氮條件下考察相應(yīng)形態(tài)指標、生理指標和產(chǎn)量性狀。應(yīng)用分子標記對水稻耐低氮脅迫數(shù)量性狀位點(QTL)進行定位。研究結(jié)果如下： 1水稻苗期氮高效資源篩選、鑒定對224份不同基因型水稻種質(zhì)進行苗期不同供氮水平下盆栽試驗，結(jié)果表明供試材料在抗低氮脅迫上存在明

2、顯的差異，其中相對苗高(RPH)變幅范圍為69.31～132.77％，相對分蘗數(shù)(RTN)變幅范圍72.14～178.46％，相對地上部干物重(RSDW)變幅范圍為62.05～350.00％。3個性狀指標都能不同程度地反映不同基因型水稻對低氮脅迫的敏感程度差異。 從標準差(SD)和變異系數(shù)(CV)看，SD的大小順序為：RSDW＞RTN＞RPH，CV的大小順序與SD一致，即RSDW＞RTN＞RPH。因而3個性狀指標在反映不同基因型

3、耐低氮差異的靈敏程度上依次為：SDW＞TN＞PH。 按照RSDW、RTN和RPH的順序，將這224份材料劃分為氮高效、低氮敏感和中間型三類，其中16份材料表現(xiàn)為氮高效、24份材料表現(xiàn)為低氮敏感、大部分材料為中間類型。這些極端材料在水稻氮高效育種中具有重要的利用價值。 通過對40份極端材料在兩種供氮水平下進行連續(xù)性狀考察，發(fā)現(xiàn)播種后35天不同基因型水稻對低氮脅迫的反映最為明顯，因而認為在苗期對水稻進行氮高效資源篩選的鑒定時

4、間以播種后35-40天為宜。 2、水稻全生育期氮高效資源篩選方法評價選取32份具有一定代表性的不同基因型水稻種質(zhì)進行大田全生育氮高效資源篩選評價。在成熟期分別對正常和低氮條件下各供試材料進行相關(guān)性狀的考察，考察項目有：株高(PlantHeight，PH)、單株分蘗數(shù)(TilleringNumber，TN)、劍葉葉綠素含量(Chlorophyllcontent，CC)、穗長(PanicleLength，PL)、每穗實粒數(shù)(Spik

5、eletnumberperpanicle，SN)、結(jié)實率(SeedSettingpercentage，SS)、百粒重(100-grainWei曲t，100G)、地上部分干物重(ShootDryWeight，SDW)和籽粒產(chǎn)量(GainWeight，GW)。 各性狀耐性指數(shù)的變異系數(shù)(CV)大小順序依次為GW(26.8％)＞SDW(19.6％)＞SN(18.3％)＞TN(17.3％)＞CC(12.7％)＞SS(10.5％)＞PL(

6、5.4％)＞100G(4.8％)＞PH(4.7％)。方差分析表明，9個性狀除主穗穗長(PL)在兩個供氮水平下的差異不顯著外，其它8個性狀在兩種供氮水平下的差異均達極顯著水平。同時，供試的32個品種間以及同一品種在9個性狀間的差異都達到極顯著水平。 進一步對9個考察指標進行相關(guān)分析表明，所有9性狀在兩種供氮水平下的相關(guān)性均達極顯著水平，其中SDW與GW在正常和低氮條件下均達極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為r=0.696**和r=0.7

7、69**。 據(jù)此，該文認為在進行水稻氮高效種質(zhì)資源篩選評價時，籽粒產(chǎn)量、地上部干物重和單株分蘗數(shù)作為篩選指標是有效的。在對水稻進行苗期大規(guī)模水稻種質(zhì)氮高效初步篩選時，考慮到實際操作的簡便易行，可將在低氮脅迫下的分蘗數(shù)作為篩選指標。在分蘗數(shù)差異不大的情況下，取地上部干物重和功能葉葉綠素含量作進一步篩選鑒定。 3、水稻氮高效相關(guān)基因的定位分析利用從“特青×Lemont”發(fā)展而來的一套雙向?qū)胂等后w作為研究材料，在正常和低氮條

8、件下分別對前期株高(PHE)、后期株高(PHL)、前期分蘗數(shù)(TNE)、后期分蘗數(shù)(TNL)、劍葉葉綠素含量(CC)、劍葉光合速率(PR)、地上部干物重(SDW)和單株籽粒產(chǎn)量(GW)等性狀進行了QTL分析。 兩親本特青和Lemont對低氮脅迫的敏感性上表現(xiàn)出較大的差異，特青對低氮脅迫的敏感性明顯強于Lemont。在所有調(diào)查的8個性狀上，除相對株高兩者間差異不大，其余6個表型值特青的耐低氮指數(shù)為62.15-89.51％，Lemo

9、nt的耐低氮指數(shù)為72.59-95.20％。 在特青方向上共檢測到58個相關(guān)QTL，分布在除第8染色體外的其他11條染色體的40個區(qū)域，其中在低氮條件下共檢測到26個QTL，在正常氮條件下共檢測到32個QTL，大部分QTL集中在第2、第3、第7和第12染色體上。 在Lemont方向上共檢測到41個相關(guān)QTL，分布于全部12條染色體上的29個區(qū)域，其中在低氮條件下共檢測到16個QTL，在正常氮條件下共檢測到25個QTL。