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文檔簡介
1、土壤鹽漬化是威脅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要非生物脅迫之一。研究大豆資源的耐鹽基因對培育高度耐鹽的大豆品種具有重要理論及實踐意義。本研究利用耐鹽野生大豆與鹽敏感栽培大豆構建的F2∶3分離群體,對野生大豆苗期耐鹽基因進行了定位。我們前期從高度耐鹽大豆品種鐵豐8號中克隆了苗期耐鹽主效基因GmSALT3,為進一步研究其在不同遺傳背景下的功能以及對產(chǎn)量可能的影響,本研究利用分子標記輔助選擇方法在85-140×鐵豐8號的分離群體中分離出了3對近等基因系材料,分
2、別攜帶GmSALT3(耐鹽)或Gmsalt3(鹽敏感)等位變異。利用這些近等基因系材料檢測Na+、K+和Cl-的轉運、芽期耐鹽性和產(chǎn)量性狀進行研究。主要結果如下:
1.野生大豆苗期耐鹽基因定位
利用耐鹽野生大豆NY36-87分別與鹽敏感栽培大豆中黃39和中黃35構建F2∶3分離群體。對中黃39×NY36-87182個F2∶3家系進行耐鹽性鑒定,發(fā)現(xiàn)耐鹽∶分離∶敏感家系比例符合1∶2∶1的分離比,說明耐鹽基因受一對顯性
3、基因控制。利用BSA法在大豆3號染色體上檢測到與耐鹽基因連鎖的SSR標記,利用這些SSR標記將耐鹽基因定位于ssr31303和ssr_31319之間。在467個F2單株中檢測到31個交換個體,結合表型將耐鹽基因定位在兩個SSR標記ssr31307和ssr_3_1313之間約98 kb的區(qū)間內,利用中黃35×NY36-87 F2∶3分離群體也將耐鹽基因定位到相同區(qū)間,說明NY36-87也攜帶GmSAL T3。
2.GmSAL T
4、3在鹽脅迫條件下可調控大豆地上部組織Na+和Cl-積累
利用與耐鹽基因緊密連鎖的SSR標記ssr_3_1310,從85-140×鐵豐8號雜交F4代檢測雜合個體,通過連續(xù)3個世代選擇,在3個F7株行中分別選擇攜帶耐鹽基因GmSALT3和Gmsalt3等位變異的3對NIL(782-T/782-S,820-T/820-S和860-T/860-S)。從342個SSR標記中篩選出147個在親本間有多態(tài)性的SSR標記,檢測發(fā)現(xiàn)成對NIL-
5、T和NIL-S的遺傳背景相似性為95.6%-99.3%。鹽處理條件下,3個NIL-T均表現(xiàn)為耐鹽,NIL-S皆表現(xiàn)鹽敏感。NIL-T葉、莖Na+含量顯著低于相對應的NIL-S,但在根、下胚軸中Na+含量差異不顯著。NIL-T和NIL-S各組織K+含量無顯著差異,NIL-T地上部各組織Na+/K+值都顯著低于與其對應的NIL-S,與Na+含量變化趨勢一致。782-T莖和葉中Na+含量高于820-T和860-T,說明NIL-T材料中GmSA
6、L T3對地上部Na+的調控受遺傳背景的影響。此外,利用820和860組材料進一步研究離子的積累,結果發(fā)現(xiàn)地上部組織Na+的積累遲于Cl-。鹽處理3天后,NIL-S莖和葉中Cl-顯著高于NIL-T,而在鹽處理5天后,NIL-S葉和莖Na+才顯著高于NIL-T。說明GmSAL T3可同時調控地上部組織Na+和Cl-積累,但對二者的調控模式不同。
3.GmSALT3不能增強大豆芽期耐鹽性
比較100和200 mmol L
7、-1 NaCl處理后NIL材料的相對發(fā)芽率,發(fā)現(xiàn)成對NIL-T和NIL-S之間的相對發(fā)芽率無顯著差異;播種15天后,鹽處理和對照條件下成對材料的生長勢及單株鮮重無顯著差異。說明成對NIL-T和NIL-S的芽期耐鹽性無顯著差別,即GmSALT3對大豆芽期耐鹽性影響很小。200 mmol L-1 NaCl處理后NIL-820相對發(fā)芽率顯著高于NIL-782和NIL-860,說明NIL-820中可能存在芽期耐鹽基因。
4.GmSAL
8、 T3在正常條件下對產(chǎn)量無不利影響,鹽堿地條件下可提高大豆的產(chǎn)量
盆栽實驗中,對照條件下成對NIL-T和NIL-S莢數(shù)和粒數(shù)無顯著差異,100 mM NaCl處理條件下,3個NIL-T的莢數(shù)和粒數(shù)顯著高于其對應的NIL-S。在正常大田條件下,成對NIL-T和NIL-S的株高、莢數(shù)、粒數(shù)、單株粒重和百粒重無顯著差異;在唐海鹽堿地條件下,NIL-T的百粒重和單株粒重都顯著高于與其對應的NIL-S。說明耐鹽基因GmSALT3的在正常
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