盐胁迫下粳稻孕穗期相关性状及产量性状的QTL定位研究

摘要

水稻作为我国重要的粮食作物之一，其安全生产的重要性是毋庸置疑的。然而，随着淡水资源缺乏、全球工业化，土壤盐化面积随之增加。土壤盐化是阻碍水稻安全生产和安全发展的关键非生物胁迫条件，由此看来，开展水稻的耐盐性研究具有重要意义。
　　 本研究利用长白10与东农425杂交所获得的F2∶3群体为试验材料，进行遗传连锁图谱的绘制，在盐胁迫和对照条件下对水稻孕穗期的叶片性状、稻株Na+、K+含量和最终产量性状进行QTL初步检测，为水稻耐盐性育种和分子辅助育种提供理论基础。本试验主要结果如下:
　　 1.对东农425和长白10的F2∶3群体的180个单株进行SSR标记分析，构建了一张包含123对SSR标记的遗传连锁图，该图谱全长约为1616.53cM，标记间平均间距为13.14cM。
　　 2.F2∶3群体在两种栽培条件下16个性状均表现为连续性变异，变异幅度大，表现出超亲遗传现象，经统计分析各指标呈正态分布。
　　 3.在两种栽培条件下，叶片性状间均呈极显著正相关;盐胁迫下，剑叶长和剑叶面积与每穗空粒数、每穗总粒数和空瘪率呈极显著正相关;每穗空粒数与根部Na+含量呈极显著正相关;空瘪率与根部Na+含量呈极显著正相关;对照条件下，剑叶宽和剑叶面积与每穗总粒数、千粒重和单株穗重呈极显著正相关;每穗空粒数与空瘪率和每穗总粒数里极显著正相关;每穗总粒数与单株穗重极显著正相关。
　　 4.利用复合区间作图法对F2∶3群体在两种栽培条件下的剑叶长度、剑叶宽度、剑叶面积、剑叶卷曲度、每穗空粒数、每穗总粒数、空瘪率、千粒重、有效穗数、单株穗重以及根茎叶中Na+、K+的含量进行QTL定位研究，结果如下:
　　 (1)共检测到6个控制剑叶长的QTLs，其中盐胁迫条件下3个，分布于第2、6、7条染色体;对照条件下3个，位于第4、7、12条染色体。
　　 (2)共检测到7个控制剑叶宽的QTLs，其中盐胁迫条件下4个，分布于第4、7、8、10条染色体上;对照条件下3个，分别位于第2和第12（2个）条染色体上。
　　 (3)共检测到7个控制剑叶面积的QTLs，其中盐胁迫条件下4个，位于第2、3、4、6条染色体上;对照条件下3个，分别位于第2、4和12条染色体上。
　　 (4)共检测到2个控制剑叶卷曲度的QTLs，分别位于第7和第12条染色体上，在第7条染色上。
　　 (5)共检测到7个控制根中Na+的含量的QTLs，其中盐胁迫条件下4个，分布于第2、5、8及10条染色体上;对照条件下3个，分别位于第3、7、8条染色体上。
　　 (6)共检测到6个控制茎中Na+的含量的QTLs，其中盐胁迫条件下3个，分布于第7、8、12条染色体上;对照条件下3个，分别位于第3（2个）和第7条染色体上。
　　 (7)共检测到4个控制叶中Na+的含量的QTLs，其中盐胁迫条件下3个，分别在第1、6、7条染色体上;对照条件下1个，位于第8条染色体上。
　　 (8)共检测到8个控制根中K+的含量的QTLs，其中盐胁迫条件下4个，分别在第3、5、6、11条染色体上;对照条件下4个，位于第3、5（2个）、8条染色体上。
　　 (9)共检测到9个控制茎中K+的含量的QTLs，其中盐胁迫条件下4个，分别在第3、7及8（2个）条染色体上;对照条件下5个，分别在第1、3（2个）、5和11条染色体上。
　　 (10)共检测到8个控制叶中K+的含量的QTLs，其中盐胁迫条件下2个，分别第3、7条染色体上;对照条件下6个，分别在第1、7、10（2个）和12（2个）条染色体上。
　　 (11)共检测到14个控制每穗空粒数的QTLs，其中盐胁迫条件下6个，分别位于第1、3、8、11和12（2个）条染色体上;对照条件下8个，分别在第2、3（3个）、8、12（3个）条染色体上。
　　 (12)共检测到8个控制每穗总粒数的QTLs，其中盐胁迫条件下3个，分别位于第3、6和12条染色体上;对照条件下5个，分别位于第1、3、7、8、12条染色体上。
　　 (13)共检测到11个控制空瘪率的QTLs，其中盐胁迫条件下5个，分别位于第1、5、7、12（2个）条染色体上;对照条件下6个，分别位于第3、8（3个）、12（2个）条染色体上。
　　 (14)共检测到8个控制千粒重的QTLs，其中盐胁迫条件下6个，分别位于第1、3(2个)、5、8及10条染色体上;对照条件下2个，分别位于第7、8条染色体上。
　　 (15)共检测到4个控制有效穗数的QTLs，其中盐胁迫条件下2个，位于第6（2个）条染色体上;对照条件下2个，位于第7和第10条染色体上。
　　 (16)共检测到6个控制单株穗重的QTLs，其中盐胁迫条件下3个分别位于第2和12（2个）条染色体上;对照条件下3个分别位于第2和12（2个）染色体上。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 研究的目的与意义

1．2 作物耐盐性的研究进展

1．2．1 盐碱胁迫对作物的影响

1．2．2 盐胁迫对水稻的危害症状

1．2．3 水稻耐盐性的鉴定方法

1．2．4 作物耐盐碱机理

1．3 分子标记在水稻耐盐方面的研究

1．3．1 分子标记技术的研究及常用方法

1．3．2 分子标记在水稻上的应用

1．3．3 水稻分子遗传图谱的构建

1．3．4 水稻耐盐性QTL定位的研究

2 材料与方法

2．1 田间试验

2．1．1 田间试验材料

2．1．2 田间试验设计

2．2 试验方法

2．2．1 调查指标

2．2．2 耐盐相关性状的测定方法

2．2．3 水稻SSR标记分析

2．3 数据统计分析

2．3．1 相关性状指标的统计分析

2．3．2 遗传作图及QTL分析

3 结果与分析

3．1 亲本及群体的表型性状分析比较

3．1．1 叶片性状和产量性状分析

3．1．2 稻株Na+、K+含量的分析

3．2 各指标间相关性分析

3．2．1 盐胁迫下各指标间相关性分析

3．2．2 对照条件下各指标间相关性分析

3．2．3 两种栽培条件下各指标间的相关性比较

3．3 水稻遗传连锁图谱的构建

3．3．1 SSR引物的筛选

3．3．2 遗传连锁图谱的构建

3．3．3 耐盐相关性状的QTL分析

4 讨论

4．1 水稻耐盐性指标和方法的选择

4．2 水稻耐盐相关性状的QTL定位

4．3 耐盐相关性状的QTL数目及其影响因素

4．4 水稻不同时期的耐盐QTL定位研究

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表学术论文