水稻后期抗旱性遺傳基礎(chǔ)研究.pdf

1、干旱尤其是生殖生長(zhǎng)階段干旱脅迫是制約水稻生產(chǎn)的一大障礙，而各種抗旱機(jī)制相互重疊影響了水稻后期抗旱性遺傳基礎(chǔ)的研究，從而使水稻抗旱育種進(jìn)展緩慢。本研究利用珍汕97/IRAT109重組自交系群體對(duì)水稻后期主要抗旱機(jī)制的遺傳基礎(chǔ)進(jìn)行了分析，并在大田兩種土壤環(huán)境下對(duì)水稻后期抗旱性的遺傳基礎(chǔ)進(jìn)行初步研究的基礎(chǔ)上，對(duì)水稻大田后期抗旱性的機(jī)制進(jìn)行了初步分析。主要結(jié)果如下： 1、兩親本比較發(fā)現(xiàn)，耐旱性是珍汕97主要的抗旱機(jī)制，而旱稻親本IRA1

2、09避旱性(根系、葉片保水能力)強(qiáng)于珍汕97，此外水分分配也是IRAT109適應(yīng)干旱脅迫的機(jī)制之一。 2、對(duì)該重組自交系群體(180個(gè)系)構(gòu)建了遺傳連鎖圖，該圖譜包含245個(gè)SSR標(biāo)記，12個(gè)連鎖群，總長(zhǎng)為1530cM，相鄰標(biāo)記間平均間距為6.2cM。 3、采用分期播種技術(shù)，在不同的光溫條件下，定位到9個(gè)與抽穗期有關(guān)的QTL，它們與控制產(chǎn)量QTL的關(guān)系以及與環(huán)境互作的分析有助于選育早熟高產(chǎn)、對(duì)環(huán)境不敏感的品種，為逃旱性在

3、水稻生產(chǎn)上的利用打下基礎(chǔ)。 4、用PVC管在孕穗期對(duì)RIL群體的各系進(jìn)行了相同程度的干旱脅迫，將各種可能的抗旱機(jī)制加以分離?？购迪禂?shù)(相對(duì)產(chǎn)量)與抽穗期、地上干物重及大部分根系性狀間無(wú)顯著相關(guān)性，說(shuō)明該試驗(yàn)中逃旱性的影響得到消除，并將避旱性的作用加以分離。兩年共檢測(cè)到37個(gè)與耐旱性(產(chǎn)量、產(chǎn)量性狀的相對(duì)值和死葉程度)有關(guān)的QTL，與他人定位結(jié)果比較也證實(shí)了它們主要與耐旱性(滲透調(diào)節(jié)能力等)有關(guān)。對(duì)產(chǎn)量、產(chǎn)量性狀在對(duì)照和干旱脅迫下

4、QTL定位的一致性進(jìn)行了分析，少數(shù)干旱脅迫下表達(dá)的QTL與相對(duì)值QTL相對(duì)應(yīng)。 5、兩年定位了6個(gè)與干旱到卷葉的天數(shù)(DLR)有關(guān)的QTL，相關(guān)分析及QTL比較發(fā)現(xiàn)，根系下扎速度及干旱誘導(dǎo)根系深度增加量與干旱到卷葉的天數(shù)之間呈正相關(guān)，而與植株和根系大小之間呈負(fù)相關(guān)。另外，用PVC管兩年定位了71個(gè)與最大扎根深度和深層根分布有關(guān)的QTL，以及97個(gè)與根粗、根總體積(重量)及根莖比有關(guān)的QTL。最大扎根深度和深層根分布等根系性狀與根

5、粗、根總體積(重量)和根莖比等根系性狀相比對(duì)環(huán)境條件(年度、水分)更為敏感。 6、相關(guān)分析和QTL位置比較發(fā)現(xiàn)，控制耐旱性和避旱性的染色體區(qū)域相對(duì)獨(dú)立，說(shuō)明耐旱性和避旱性的遺傳基礎(chǔ)不同，可以在抗旱育種上將二者加以聚合。 7、在錯(cuò)期播種調(diào)整抽穗期一致的前提下，分別在粘土和沙土環(huán)境下對(duì)大田后期抗旱性進(jìn)行了QTL分析，掃描到16個(gè)與干旱反應(yīng)指數(shù)(DRI)、抗旱系數(shù)和相對(duì)結(jié)實(shí)率有關(guān)以及23個(gè)與地上部水分狀況有關(guān)的QTL，兩種土壤

6、環(huán)境下僅有2個(gè)共同的QTL，說(shuō)明不同的土壤環(huán)境下抗旱機(jī)制不同。在粘土和較為嚴(yán)重的干旱環(huán)境下，抗旱性主要與耐旱性有關(guān)，而在沙土環(huán)境下，抗旱性的發(fā)揮主要與根系深度、深層根系分布比例等避旱性狀有關(guān)。因此，在水稻后期品種抗旱性改良中，應(yīng)針對(duì)特定地區(qū)干旱發(fā)生特征、土壤類型進(jìn)行。 8、上位性QTL分析發(fā)現(xiàn)，非等位基因間的互作在耐旱性有關(guān)性狀和水稻后期大田抗旱性中也發(fā)揮了較為重要的作用。 9、除干旱反應(yīng)指數(shù)、相對(duì)產(chǎn)量、相對(duì)育性外，相關(guān)