耐盐碱水稻品种筛选及遗传分析

发布时间：2022-12-04 03:36

　　宜耕盐碱地作为后备耕地对促进粮食生产和农业可持续发展具有重要意义。经过治理和改良的盐碱地仍具有潜在的盐碱性。针对该问题,作物耐盐碱性自然成为关键的育种目标。因此开展水稻耐盐碱遗传机理与挖掘耐盐碱基因的研究十分必要。本研究在品种筛选（苏打盐碱土筛选）中获得了综合性状良好的耐盐碱亲本材料（九稻66）,结合相对盐敏感品种（Kitaake）构建了重组自交系群体（F7代）,首次使用盐碱土壤浸提液进行胁迫处理来分析盐碱耐受机制并进行QTL研究,同时针对在研究中发现的具有明显种子腹切表型的亲本进行了多个角度的创新研究,为水稻品质调控机理和耐盐碱品种改良提供了基础。总体来说,为培育和改良耐盐碱水稻品种以及加快品种推广提供了理论和实践基础。在耐盐碱性品种（72个品种）筛选过程中,利用不同配比的混合土壤（正常土+盐碱土）进行盐碱胁迫处理,得到了适合苏打盐碱土环境栽培的水稻品种九稻66（D68）,其综合性状良好。在2:1配比的混合土中,其幼苗存活率达到95%,根据多个与生长相关的农艺性状耐盐碱指数计算品种综合表现的隶属度,九稻66为0.88。九稻66从苗期的成活率到成熟期的耐盐碱指数均显著高于Kitaake... 

【文章页数】：97 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 盐碱胁迫对水稻生长发育的影响
        1.2.1 种子萌发和植株生长
        1.2.2 盐碱胁迫与矿质元素吸收和积累
        1.2.3 盐碱胁迫与光捕获和碳固定
        1.2.4 盐碱胁迫对籽粒发育和产量的影响
    1.3 水稻耐盐碱机制研究进展
        1.3.1 渗透调节和渗透保护
        1.3.2 离子平衡
        1.3.3 盐碱胁迫与质外体酸化
        1.3.4 盐碱胁迫下的抗氧化体系
        1.3.5 激素调节
    1.4 水稻盐碱胁迫相关功能基因
        1.4.1 渗透调节基因
        1.4.2 离子转运体(通道)基因
        1.4.3 抗氧化基因
        1.4.4 代谢途径基因
        1.4.5 热休克蛋白及分子伴侣基因
    1.5 数量性状位点(QTLs)与连锁分析
    1.6 水稻耐盐碱QTL及精细定位与图位克隆
    1.7 耐盐碱水稻种质资源及盐碱地改良
    1.8 本研究的立题意义
2 水稻耐盐碱种质资源筛选及遗传图谱构建
    2.1 材料与方法
        2.1.1 研究地点
        2.1.2 土壤
        2.1.3 水稻种质资源
        2.1.4 筛选方法
        2.1.5 相关性状统计分析
        2.1.6 重组自交系群体的构建
        2.1.7 SSR标记开发
        2.1.8 PCR分析
        2.1.9 遗传连锁图谱的构建
    2.2 结果与分析
        2.2.1 初步筛选
        2.2.2 全生育期筛选
        2.2.3 筛选结果验证与品种对比
        2.2.4 遗传图谱构建
    2.3 本章小结
3 水稻萌发期与萌发后早期耐盐碱性QTL定位研究
    3.1 材料与方法
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 水稻萌发期耐盐碱性鉴定
        3.1.3 表型数据分析
        3.1.4 QTL定位分析
    3.2 结果与分析
        3.2.1 两亲本萌发期耐盐碱相关性状表现
        3.2.2 水稻萌发期耐盐碱相关性状的表型分析
        3.2.3 水稻萌发期耐盐碱性状间的相关分析
        3.2.4 水稻萌发期与萌发后早期耐盐碱相关性状QTL分析
    3.3 本章小结
4 水稻苗期耐盐碱性QTL定位
    4.1 材料与方法
        4.1.1 实验材料
        4.1.2 水稻苗期耐盐碱性鉴定
        4.1.3 水稻苗期耐盐碱性相关性状的测定方法
        4.1.4 表型数据分析
        4.1.5 QTL定位分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 两亲本苗期耐盐碱相关性状表现
        4.2.2 水稻苗期耐盐碱相关性状的表型分析
        4.2.3 水稻苗期耐盐碱性状间的相关分析
        4.2.4 水稻苗期耐盐碱相关性状QTL分析
    4.3 本章小结
5 水稻籽粒腹切表型及QTL定位
    5.1 材料和方法
        5.1.1 研究地点
        5.1.2 试验材料
        5.1.3 水稻栽培与腹切米发生率统计
        5.1.4 正反交(Kitaake和九稻66杂交)
        5.1.5 低温胁迫实验
        5.1.6 表型数据分析
        5.1.7 QTL定位分析
    5.2 结果与分析
        5.2.1 Kitaake和九稻66的穗发育及生长环境
        5.2.2 自然环境下九稻66的腹切(米)率
        5.2.3 正反交F_1代中的腹切(米)率
        5.2.4 低温处理下腹切现象的发生情况
        5.2.5 亲本及F_8群体籽粒腹切率表型
        5.2.6 水稻籽粒腹切率QTL分析
    5.3 本章小结
6 讨论
    6.1 水稻耐盐碱性筛选鉴定及不同生育期耐盐碱机制
    6.2 不同耐盐碱指标间的相关性
    6.3 水稻籽粒腹切性状
    6.4 水稻耐盐碱性相关性状的QTL定位
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]耐盐碱水稻研究现状、问题与建议[J]. 王才林,张亚东,赵凌,路凯,朱镇,陈涛,赵庆勇,姚姝,周丽慧,赵春芳,梁文化,孙明法,严国红.  中国稻米. 2019(01)
[2]水稻耐盐性和耐碱性相关性状的QTL定位及环境互作分析[J]. 梁银培,孙健,索艺宁,刘化龙,王敬国,郑洪亮,孙晓雪,邹德堂.  中国农业科学. 2017(10)
[3]水稻耐盐基因定位与克隆及品种耐盐性分子标记辅助选择改良研究进展[J]. 井文,章文华.  中国水稻科学. 2017(02)
[4]盐、碱胁迫条件下粳稻Na+、K+浓度的QTL分析[J]. 邢军,常汇琳,王敬国,刘化龙,孙健,郑洪亮,赵宏伟,邹德堂.  中国农业科学. 2015(03)
[5]水稻腹切性状的QTL分析[J]. 李龙,程治军,翟虎渠.  作物杂志. 2012(05)
[6]盐碱胁迫对水稻花粉扫描特征和生活力的影响[J]. 王志春,杨福,齐春艳.  应用与环境生物学报. 2010(01)
[7]The OsDHODH1 Gene is Involved in Salt and Drought Tolerance in Rice[J]. Wen-Ying Liu,Mei-Mei Wang,Ji Huang,Hai-Juan Tang,Hong-Xia Lan and Hong-Sheng Zhang(State Key Laboratory of Crop Genetics and Germplasm Enhancement,College of Agriculture,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China).  Journal of Integrative Plant Biology. 2009(09)
[8]利用BC2F3产量选择导入系定位水稻耐盐QTL[J]. 钱益亮,王辉,陈满元,张力科,陈冰嬬,崔金腾,刘海燕,朱苓华,石英尧,高用明,黎志康.  分子植物育种. 2009(02)
[9]松嫩平原盐碱化草原土壤理化特性及微生物结构分析[J]. 冯玉杰,张巍,陈桥,马程慧.  土壤. 2007(02)
[10]东北地区盐碱土特征及其农业生物治理[J]. 姚荣江,杨劲松,刘广明.  土壤. 2006(03)

博士论文
[1]盐和低温胁迫下水稻种子萌发的遗传研究[D]. 王州飞.南京农业大学 2010

硕士论文
[1]水稻苗期耐碱QTL分析[D]. 李宁.东北农业大学 2016
[2]粳稻耐盐性和耐碱性的QTL分析[D]. 邢军.东北农业大学 2015
[3]水稻耐盐碱性QTLs分析[D]. 曲英萍.中国农业科学院 2007



本文编号：3707528