水稻苗期耐鹽性狀的關(guān)聯(lián)分析研究.pdf

1、鹽脅迫是影響作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量的主要脅迫因素之一。隨著全球氣候變暖，環(huán)境惡化，每年有大量土地鹽堿化，嚴(yán)重限制了糧食產(chǎn)量。水稻是世界主要糧食作物，苗期對(duì)鹽脅迫非常敏感，因此培育耐鹽品種是水稻主要育種方向之一。水稻耐鹽性是由大量QTL/基因控制的復(fù)雜數(shù)量性狀，遺傳機(jī)制復(fù)雜，利用遺傳基礎(chǔ)豐富的種質(zhì)資源及全基因組關(guān)聯(lián)分析技術(shù)，有助于高效挖掘其耐鹽性的遺傳學(xué)基礎(chǔ)。
　　本研究在3000份水稻種質(zhì)資源測(cè)序項(xiàng)目基礎(chǔ)上，選取來(lái)自不同國(guó)家的426份種質(zhì)

2、資源(62％秈稻資源，28％粳稻資源，1％Aus稻，1％香稻以及8％Admixture)為研究材料，結(jié)合2，820，594個(gè)SNP(single nucleotide polymorphism)標(biāo)記（秈稻2，094，607個(gè)，粳稻1，449，167個(gè)）用于QTL/基因定位。
　　研究調(diào)查分析了426份水稻種質(zhì)資源在鹽脅迫及對(duì)照條件下11個(gè)耐鹽相關(guān)形態(tài)、生理性狀特征及鹽脅迫下的適應(yīng)性反應(yīng)差異。11個(gè)性狀包括鹽處理下水稻苗存活指數(shù)(S

3、 SI)，苗高/根長(zhǎng)(SL/RL)，地上部/根干重(SDW/RDW)，地上部/根部的鈉離子含量(SNC/RNC)，地上及根部的鉀離子含量(SKC/RKC)以及地上部/根部的鈉鉀比值(SNK/RNK)。相關(guān)性研究表明，鹽脅迫下，SNC及SNK與SL、SDW等性狀顯著負(fù)相關(guān)，證明了Na+積累對(duì)植物生長(zhǎng)的顯著抑制作用。另外，根據(jù)鹽脅迫下的表型指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)，篩選出10份耐鹽性優(yōu)良品種。
　　利用SNP標(biāo)記共定位到82個(gè)耐鹽相關(guān)QTL，其中

4、26個(gè)QTL之前已經(jīng)報(bào)道過(guò)，另外56個(gè)為本研究首次發(fā)現(xiàn);在1，2，4，5，8，9，10號(hào)染色體上共檢測(cè)到10個(gè)耐鹽QTL簇，如在第1染色體的4.186-4.397Mb，12.43-12.52Mb，23.10-23.30Mb及28.52-28.54Mb區(qū)域;第2染色體的23.89-24.74Mb區(qū)域;第4染色體的29.07-29.13Mb區(qū)域;第5染色體的1.745-2.180Mb區(qū)域;第8染色體的19.43-20.03Mb區(qū)域;第9染色

5、體的(12.56-13.11Mb)區(qū)域，第10染色體的(3.97-4.59Mb)區(qū)域，認(rèn)為該10個(gè)區(qū)域分布有耐鹽相關(guān)重要候選基因;同時(shí)，對(duì)QTL區(qū)間內(nèi)的基因進(jìn)行單倍型分析，結(jié)合表型數(shù)據(jù)的方差分析篩選到17個(gè)候選基因，其中包含3個(gè)SSI相關(guān)基因（LOC_Os07g18560,LOC_Os07g18600和LOC_Os07g22720）;1個(gè)水稻根長(zhǎng)基因(LOC_Os09g17810)，4個(gè)根系中Na積累向關(guān)基因(LOC_Os09g2166

6、0，LOC_Os09g21700，LOC_Os11g20190和LOC_Os1g20260)，3個(gè)根系中K+積累相關(guān)基因（LOC_Os03g51060,LOC_Os10g0480和LOC_Os10g07520）以及1個(gè)地上部Na+/K+比值相關(guān)基因(LOC_Os10g22039);同時(shí)4個(gè)基因(LOC_Os09g21660，LOC_Os09g21700，LOC_Os10g07480和LOC_Os10g07520）落在QTL熱點(diǎn)區(qū)域中。進(jìn)