日本結(jié)縷草對(duì)低溫脅迫的生理響應(yīng)及抗寒相關(guān)性狀的QTL分析.pdf

1、結(jié)縷草（Zoysia spp.）為重要的暖季型草坪草，在環(huán)境綠化、生態(tài)治理等方面具有重要的作用。由于結(jié)縷草主要分布于熱帶、亞熱帶地區(qū)，不耐低溫，因此提高結(jié)縷草的抗寒性對(duì)擴(kuò)大其推廣應(yīng)用和改良坪用特性都十分重要?？购允怯啥嗷蚩刂频臄?shù)量性狀。由于遺傳背景的不同，結(jié)縷草屬種質(zhì)的抗寒性存在明顯的種及品種間差異。通過(guò)不同種質(zhì)結(jié)縷草的低溫脅迫生理研究和遺傳圖譜的構(gòu)建，可為進(jìn)行抗寒相關(guān)的數(shù)量性狀基因位點(diǎn)（QTL）定位、克隆、分子標(biāo)記輔助選擇（MAS

2、）育種及培育耐寒型結(jié)縷草新品種奠定基礎(chǔ)。本研究利用生態(tài)條件具明顯差異的兩個(gè)日本結(jié)縷草（Zoysiajaponica）室蘭（Muroran）和依山北（Tawarayama Kita）及其假測(cè)交產(chǎn)生的F1代86個(gè)個(gè)體為作圖群體，研究其在人工低溫脅迫條件下葉片和匍匐莖的半致死溫度（LT50），并以306個(gè)SSR（Simple Sequence Repeat）標(biāo)記為基礎(chǔ)構(gòu)建了日本結(jié)縷草遺傳連鎖圖譜，對(duì)0℃低溫處理?xiàng)l件下與抗寒相關(guān)的性狀可溶性糖、

3、可溶性蛋白含量及SOD活性進(jìn)行了QTL定位分析。
　　 研究結(jié)果表明：兩親本抗寒性差異顯著，室蘭的抗寒性強(qiáng)于俵山北。抗寒性在Fl群體中呈連續(xù)分離。
　　 1.兩親本材料葉片和匍匐莖的相對(duì)電導(dǎo)率隨處理溫度的降低呈現(xiàn)緩慢上升-急劇上升-緩慢上升的趨勢(shì)。通過(guò)擬合Logistic方程求得葉片和匍匐莖的半致死溫度（LT50），室蘭葉片、匍匐莖的LT50均低于俵山北，F(xiàn)1群體葉片、匍匐莖的LT50高低，與田間凍害觀測(cè)結(jié)果一致，LT5

4、0可用于評(píng)價(jià)植物的抗寒性。
　　 2.低溫處理后的脯氨酸、可溶性糖含量均有不同程度的升高，且隨著溫度的降低，室蘭可溶性糖含量增幅比俵山北大；兩親本SOD活性隨溫度的降低呈“下降-升高-再下降”變化趨勢(shì)，而MDA含量呈相反變化趨勢(shì)。O℃時(shí)，SOD活性及MDA含量在兩親本間表現(xiàn)出極顯著差異（P<0.01）。兩親本可溶性蛋白含量隨溫度的降低呈緩慢上升趨勢(shì)。
　　 3.0℃低溫處理2d后，F(xiàn)1群體的可溶性蛋白含量與葉片LT50呈

5、顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），可溶性糖含量及SOD活性與葉片LT50呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）。
　　 4.利用作圖軟件Join Map3.0，取LOD值為4.0，構(gòu)建了包括29個(gè)連鎖群的遺傳連鎖圖譜。該連鎖圖譜總圖距為2082.8cM，標(biāo)記間平均距離為6.81cM。每個(gè)連鎖群上的標(biāo)記個(gè)數(shù)在3.25個(gè)之間，連鎖群長(zhǎng)度在16.2cM-180.3cM之間。
　　 5.利用分析軟件Map QTL4.0的區(qū)間作圖法對(duì)86個(gè)個(gè)體

6、的抗寒相關(guān)性狀進(jìn)行QTL定位和遺傳效應(yīng)分析，共發(fā)現(xiàn)與抗寒性狀相關(guān)的QTL4個(gè)，分布在4個(gè)連鎖群上，QTL的LOD值介于2.19～2.42，單個(gè)QTL可解釋12.4％～13.8％的表型變異，其中與可溶性蛋白含量相關(guān)的QTL1個(gè)，位于連鎖群LG10的b06m13-c985區(qū)間內(nèi)，與可溶性糖含量相關(guān)的QTL1個(gè)，位于LG13的b01j11-b07a08區(qū)間內(nèi)，與SOD活性相關(guān)的QTL2個(gè)，分別位于LG17的c02a20-b10k17、LG29