粳稻芽期耐盐碱性关联分析

发布时间：2020-04-23 18:16

【摘要】：近年来,土壤盐碱化已经成为阻碍作物高产、威胁粮食安全的主要因素。水稻芽期耐盐碱性直接影响盐碱土地区水稻直播的成苗率及最终的产量。因此,研究水稻芽期耐盐碱机制,发掘耐盐碱基因及耐盐碱载体材料,对减轻水稻盐碱害和提高盐碱土生产力均具有重要意义。关联分析是植物基因组学研究的热点之一,国内外采用关联分析的方法对水稻耐盐碱相关性状的QTL进行了广泛的研究,但大部分研究以NaCl或Na_2CO_3水溶液来模拟盐碱环境,而忽略了盐碱土中的主要成分NaHCO_3。所以,在NaHCO_3水溶液和苏打盐碱土胁迫下研究粳稻芽期的耐盐碱性对盐碱土直播稻区更有实际意义。本研究以176份粳稻种质资源组成的自然群体为试验材料,在NaHCO_3水溶液和苏打盐碱土胁迫下对粳稻芽期耐盐碱性进行了鉴定,同时利用154对SSR位点进行关联分析,并进一步挖掘优异等位变异及相应的载体材料,以期为粳稻耐盐碱性分子标记辅助育种和耐盐碱性种质创新提供理论依据。本文主要结果如下:1.通过对NaHCO_3水溶液胁迫下7天和12天的相对苗高、相对根数和相对根长等3个性状的测定表明,3个性状的变异范围都比较大,其中胁迫7天的相对根数变异范围最大;对苏打盐碱土胁迫下13天和18天的地上部Na~+浓度、K~+浓度、Na~+/K~+以及18天的盐碱害级别进行了分析,结果表明,各个性状基本符合正态分布,呈现典型的数量性状遗传模式。2.对NaHCO_3水溶液胁迫下7天和12天的相对苗高、相对根数和相对根长等3个耐盐碱性状进行了相关性分析,结果发现上述性状之间均呈极显著正相关;苏打盐碱土胁迫下13天和18天的耐盐碱性状的相关性分析结果显示,18天的耐盐碱级别与13天地上部Na~+/K~+、18天的地上部Na~+浓度、K~+浓度呈显著或极显著正相关,13天和18天的地上部Na~+浓度均与K~+浓度和Na~+/K~+呈极显著正相关。3.利用154对SSR对自然群体的群体结构和连锁不平衡进行了分析。群体结构分析表明,自然群体被划分为3个亚群,其中P1亚群有44份材料,P2亚群有71份材料,P3亚群有14份材料,其余44份材料为混合组;LD分析表明,无论是共线(同一染色体上)SSR位点之间,还是非共线(不同染色体间)SSR标记位点之间均存在一定程度的连锁不平衡。4.利用TASSEL 3.0软件的GLM和MLM两种模型对粳稻芽期耐盐碱相关性状进行关联分析,在NaHCO_3水溶液胁迫下,两种模型同时检测到8个与粳稻芽期耐盐碱相关性状显著关联的SSR位点,累计18次显著关联(P≤0.01),其中有5个SSR位点与2个或2个以上性状显著关联;在苏打盐碱土胁迫下,两种模型同时检测到8个与粳稻芽期耐盐碱性状显著关联的SSR位点,累计14次显著关联(P≤0.01),其中有4个SSR位点与2个或2个以上性状显著关联。本研究关联分析结果发现,RM286和RM1219在两种胁迫条件下均被检测出与芽期耐盐碱相关性状显著关联;与前人研究结果比较发现,本研究检测到的14个显著关联SSR位点中有13个位点与前人研究结果相一致,1个位点(RM1219)为本研究新发现的位点。5.利用两种模型同时检测到的显著关联位点进行优异等位变异及载体材料的挖掘,在NaHCO_3水溶液和苏打盐碱土胁迫下,分别挖掘到28个和24个优异等位变异,并鉴定出携带该优异等位变异的5个最佳品种。在本研究中挖掘的等位变异及载体材料可以通过分子标记辅助育种的方法加以利用,以期在今后的黑龙江省粳稻耐盐碱育种中发挥重要作用。
【图文】：

成的实质是各种易溶性盐类在地面作水平方向与垂直方向的重新区的土壤表层逐渐积聚起来。总体来说，，自然因素和人为因素是因素[1]，其中自然因素主要包括气候条件、地理条件、土壤质地影响，在人为因素方面，乱砍乱伐、工业污染以及不合理的灌溉的影响[2]。盐土和碱土的总称。盐土主要中含有过多的可溶性盐类，虽然呈[3]。而碱土和碱化土中含可溶性盐较少，但土壤胶体吸附着大量 pH 值较高。这两类土壤在发生上关系密切，而且在利用和改良为盐碱土[4]。盐碱土的面积及分布情况盐碱土面积为 9.9133×107hm2，占世界盐碱土面积的十分之一[5十分广泛，主要包括滨海湿润-半湿润海水浸渍盐渍区、东北半淮海半湿润-半干旱旱作-草甸盐碱区、内蒙古高原干旱-半漠境草-半漠境盐碱区、甘新漠境盐碱区、青新极端干旱漠境盐碱区和西

联分析在水稻中的研究进展分析又称为连锁不平衡作图或关联作图，其作图的基础就是连锁不平衡，点等位基因之间的连锁不平衡关系，进行标记对性状的关联分析[63]。与其，关联分析有着解析度高和所需时间短的优势。关联分析方法主要包括两于候选基因的关联分析和全基因组关联分析，具体步骤见图 1-2。
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S511.22

【参考文献】

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本文编号：2638009