东北粳稻耐盐碱性种质筛选及相关性状qtl定位

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1、摘要摘要水稻是我国主要的粮食作物之一，东北地区是我国主要的商品粮生产基地，黑龙江省更是寒地粳稻的主产区。随着工业化、城镇化进程加快，盐渍化土壤面积也随之增加。土壤盐渍化是制约水稻生产稳定发展的重要非生物胁迫因素，因此，正确评价东北地区粳稻资源的耐盐碱性，发掘优异耐盐碱资源，对水稻耐盐碱育种具有重要意义。本论文以80份东北粳稻品种(系)为试验材料，利用不同浓度的NaHC03溶液模拟黑龙江省苏打盐碱土的盐碱环境，探讨不同东北粳稻品种(系)在盐碱胁迫处理后相关的形态指标、生长发育状况、生理生化反应，并对其进行芽期和苗期耐盐碱性鉴定评价从而筛选出耐盐碱的水稻品种

2、。将筛选出耐盐碱性强的品种长白10与高产优质寒地主栽粳稻品种东农425杂交所获得的F23群体及其亲本为试验材料，利用F2：3群体为作图群体进行遗传连锁图谱的绘制，结合F2：3群体耐盐碱性鉴定的结果，进行耐盐碱相关基因的QTL初步定位。以期有效地利用种质资源，挖掘水稻耐盐碱相关的优异基因，为水稻耐盐碱相关基因的QTL精确定位、基因聚合及分子标记辅助育种提供理论依据。本研究主要结论如下：1．水稻芽期盐碱胁迫下发芽率、幼苗高、根数、根长、全株干重随着处理浓度的增加而显著下降。发芽率、幼苗高、全株干重在品种间与处理间的差异性均达到了显著水平，而根数、根长仅在处理

3、间表现显著性差异，在品种间未达到显著性差异。通过对80份东北粳稻芽期耐盐碱性筛选鉴定，得到芽期耐盐碱性较强的品种23份，其隶属函数值在0．61～1．00。2．水稻苗期盐碱胁迫下，株高、叶面积、绿叶比、叶绿素含量随着处理浓度的增加而下降，而丙二醛及脯氨酸含量随之增加。水稻的株高、叶面积，叶绿素、丙二醛及脯氨酸含量在品种间、处理间差异显著。通过对80份东北粳稻苗期耐盐碱性筛选鉴定，得到苗期耐盐碱性较强的品种16份，其隶属函数值在0,61-0．80。3．根据不同处理浓度下供试材料的反应，确定芽期、苗期耐盐碱性鉴定的最适浓度分别为50mmol·L_和75mmol

4、·L。l的NaHC03溶液。水稻F2．3群体芽期的相对发芽势、相对发芽率、相对根数、相对根长、相对苗高、相对胚芽鞘K、相对鲜重及苗期的叶片盐碱伤害级别均呈现正态或近似正态连续性分布，超亲效应明显，可作为供试群体耐盐碱性鉴定表型数据进行QTL定位分析。4．利用600对SSR引物对亲本东农425和长白10进行多态性检测，共检测到120对多态性引物，其中利用在F2：3群体中表现良好的84对SSR标记构建遗传连锁图谱。该遗传连锁图全长1414．8cM，分子标记覆盖水稻全基因组12条染色体，标记间平均间距为16．84cM。5．利用复合区间作图法，对盐碱胁迫下芽期耐

5、盐碱相关性状及苗期叶片盐碱伤害级别进行QTL定位。结果如下：(1)检测到盐碱胁迫下与相对发芽势相关的4个QTLs，分布在第1、6、8条染色体上，贡献率变化范围为7．23％∥27．95％。其中贡献率最大的QTL位点在第8条染色体RM515-RM483区间内，其加性效应为负值，表示其增效等位基因来源于亲本东农425。(2)检测到盐碱胁迫下与相对发芽率相关的3个QTLs，分别分布在第3、6、9条染色体上，贡献率变化范围为6．37％,--17．55％。其中贡献率最大的QTL位点在第9条染色体RM201-RM285区间，其加性效应为正值，表示其增效等位基因均来源于

6、亲本长白10。东北农业大学农学硕士学位论文(3)检测到盐碱胁迫下与相对根数相关的1个QTL，分布在第7条染色体RM82一RMl80区间内，其贡献率为11．26％，其加性效应为正值，增效等位基因均来源于亲本长白10。(4)检测到盐碱胁迫下与相对根长相关的4个QTLs，分别分布在第2、6、12条染色体上，贡献率变化范围为10．540／旷33．56％。其中贡献率最大的QTL位点在第2条染色体RMl342～RMl347区间内，加性效应为正值，其增效等位基因均来源于亲本长白10。(5)检测到盐碱胁迫下与相对苗高相关的4个QTLs，分别分布在第1、5、6、8条染色体

7、上，贡献率变化范围为5．50／o．--13．71％。其中贡献率最大的QTL位点在第6条染色体RMl340～RM454区间内，加性效应为正值，其增效等位基因均来源于亲本长白10。(6)检测到盐碱胁迫下与相对胚芽鞘长相关的5个QTLs，分别分布在第2、3、10、11条染色体上，贡献率变化范围为5．78％13．89％。其中贡献率最大的QTL位点在第2条染色体RMl342一RMl347区间内，加性效应均为正值，其增效等位基因均来源于亲本长白lO。(7)检测到盐碱胁迫下与相对鲜重相关的2个QTLs，分别分布在第6、8条染色体上，贡献率分别为13．99％、15．67

8、％，加性效应的值为正值，表示其增效等位基因均来源于亲本长白10。(8)检测到盐碱