水稻苗期耐盐QTLqSTS8的精细定位与候选基因预测
发布时间：2020-05-18 06:40
【摘要】：土壤盐渍化是危害水稻生产的重要非生物胁迫之一。近年来随着气候变暖、不合理灌溉以及过量施用化肥等农业措施的影响,我国农业用地盐碱化程度不断加深。水稻是我国主要的粮食作物之一,也是一种盐敏感作物,土壤盐渍化对水稻生产的发展影响很大。利用分子手段定位、克隆水稻苗期耐盐基因并应用于耐盐水稻品种的选育已成为提高水稻耐盐性,充分利用盐碱耕地的重要途径。本研究利用染色体片段代换定位方法,开展了苗期耐盐基因qSTS8的精细定位,区间内基因组序列的预测分析。具体结果如下:1.以日本晴与法国稻杂交获得的耐盐F3家系为母本,与日本晴回交获得的bC2F2群体为试验材料,进一步将qSTS8定位区间缩小至水稻8号染色体长臂端1个366Kb的范围内,获得与目标基因紧密连锁的上下游侧翼标记RM515和RM223。以P10-6为阈值,进行单标记回归分析,共检测到7个控制苗期耐盐级别(STS)的单标记位点,贡献率分布范围为22%～31%,各位点的加性效应均为正值,分布范围为0.62～0.74;显性效应也均为正值,分布范围为0.31～0.46。其中,贡献率最大的位点为RM515和RM223,与初定位相比,贡献率提高了 8%,加性效应提高了 0.21。2.以BC2F2和BC3F2混合群体为实验材料,通过分子标记辅助选择,获得目标基因区段为杂合且具有日本晴遗传背景的材料,构成了 1个由4355个单株组成的精细定位群体。利用与目标基因紧密连锁的上、下游侧翼标记RM515和RM223,以及在定位区间内开发并筛选到7对多态性标记进行重组个体筛选,获得定位区间内发生遗传重组的单株189个,选取其中的105个单株用于精细定位,利用染色体片段代换定位方法,最终将水稻苗期耐盐QTL qSTS8精细定位在标记RM8265和RM223之间,1个大约167Kb的范围内。3.结合qSTS8精细定位区间,利用水稻基因组注释网站(http://rice.plantbiology.msu.edu/)对区间内序列进行基因注释和筛选,发现区间内共有18个预测基因。以LOC_Os08g33150,LOC_Os08g33154,LOC_Os08g33160和LOC_Os08g33170为代表,对这18个基因分别进行了生物信息学分析,发现LOC Os08g33150含有HTH_MYB等相关蛋白元件,LOC_Os08g33154存在跨膜结构域,LOC_Os08g33160是TIFY家族成员,含有ZIM结构域,可能与植物抗逆相关。4.利用耐盐亲本法国稻和盐敏感亲本日本晴回交获得的590个BC3F2单株为试验材料,利用覆盖回交群体全部法国稻渗入片段的32个SSR标记检测群体各单株的基因型,开展基因组前景和背景的分子标记辅助选择,从中筛选目标基因区段为纯合法国稻片段,其他遗传背景尽可能接近轮回亲本日本晴的单株,作为耐盐渗入系。有120个单株表现为qSTS8区段为法国稻纯合基因型,占总数的20.3%,可作为qSTS8耐盐近等基因系的备选群体。该群体中,法国稻渗入片段分布范围为2～16个,平均渗入片段数6.4个,纯合片段数2.2个,杂合片段数4.3个,片段数分布符合正态分布。其中16668-122的耐盐级别最高,为6.4,可作为耐盐渗入系通过回交构建耐盐近等基因系,用于目标基因的功能验证。
【图文】：
夏大学硕士学位论文逦第二章材料与方以日本晴在ＮａＣｌ浓度为０、２５、５０、７５、１００、１２５、１５０、１７５、２００ｍＭ条件下处理６天的症状为基准，参照国际水稻所利用单株叶片受害程度为标准的盐害级别制定了水稻苗期耐评价指标（图２．１）。其中，０、５０、１００、１５０、２００ｍＭＮａＣｌ胁迫下日本晴的耐盐级别（Ｓａｌｔ邋Ｔｏｌｅｒａｎｏｒｅ，邋ＳＴＳ）分别为：９，７，５，邋３，邋１。逡逑９级：植株生长发育正常，至少有５片绿叶，无明显的叶片青枯，叶尖脱色、卷曲等症状，存活率达到８０．１邋％￣邋１００邋％。逡逑７级：植株生长发育基本正常，有３？４片绿叶，外部叶片叶尖有较轻的千枯、褪色、卷曲等，叶片存活率达到６０．１邋％邋￣邋８０邋％。逡逑５级：植株生长发育已不正常，有２片绿叶，叶片出现青枯、卷曲、大面积褪色，叶片存活．１％￣６０％。逡逑３级：植株生长发育明显受到抑制，仅有１片绿叶存活，除了幼叶外，其他叶片基本全部出枯、褪色、卷曲、发黄等症状，叶片存活率２０．１邋％￣４０％。逡逑１级：植株死亡或接近死亡，叶片干枯、发黄、褪色、卷曲等症状非常严重，叶片存活２０％。逡逑
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本文编号：2669319
【图文】：
夏大学硕士学位论文逦第二章材料与方以日本晴在ＮａＣｌ浓度为０、２５、５０、７５、１００、１２５、１５０、１７５、２００ｍＭ条件下处理６天的症状为基准，参照国际水稻所利用单株叶片受害程度为标准的盐害级别制定了水稻苗期耐评价指标（图２．１）。其中，０、５０、１００、１５０、２００ｍＭＮａＣｌ胁迫下日本晴的耐盐级别（Ｓａｌｔ邋Ｔｏｌｅｒａｎｏｒｅ，邋ＳＴＳ）分别为：９，７，５，邋３，邋１。逡逑９级：植株生长发育正常，至少有５片绿叶，无明显的叶片青枯，叶尖脱色、卷曲等症状，存活率达到８０．１邋％￣邋１００邋％。逡逑７级：植株生长发育基本正常，有３？４片绿叶，外部叶片叶尖有较轻的千枯、褪色、卷曲等，叶片存活率达到６０．１邋％邋￣邋８０邋％。逡逑５级：植株生长发育已不正常，有２片绿叶，叶片出现青枯、卷曲、大面积褪色，叶片存活．１％￣６０％。逡逑３级：植株生长发育明显受到抑制，仅有１片绿叶存活，除了幼叶外，其他叶片基本全部出枯、褪色、卷曲、发黄等症状，叶片存活率２０．１邋％￣４０％。逡逑１级：植株死亡或接近死亡，叶片干枯、发黄、褪色、卷曲等症状非常严重，叶片存活２０％。逡逑
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