水稻耐盐性的遗传研究

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水稻是重要的粮食作物,对盐胁迫中度敏感。盐害是限制水稻生产的主要非生物逆境,培育耐盐水稻新品种可以有效利用盐碱地,扩大水稻种植面积,提高水稻单产和总产。对植物的耐盐性生理和遗传机理进行系统研究有助于在分子水平上定位水稻耐盐基因位点及耐盐基因的克隆,有助于采用分子标记辅助选择技术和转基因技术培育耐盐水稻新品种。 在水培条件下,用5种不同浓度的NaCl分别对20个耐盐能力不同的水稻品种的3叶期幼苗进行处理,10天后考察单株盐害级别并测定相对苗高、相对茎叶干重和根系Na~+/K~+,为水稻耐盐性筛选和鉴定选择适宜的盐处理浓度和鉴定指标提供依据并选择水稻耐盐种质。结果表明,韭菜青、农林72、80-85、洞庭晚籼、丁旭稻为耐盐水稻品种,Pokkali、IR26,小白芒、勐旺谷、明恢63为中度耐盐品种。IR36、IR28等为盐敏感品种。方差分析和变异度分析表明在进行耐盐性鉴定时,0.5%和0.8%是比较适宜的NaCl胁迫浓度。耐盐相关指标间偏相关分析表明,各项耐盐相关指标间均达到极显著相关,均可作为水稻苗期耐盐性鉴定指标。 在三种温度条件下,对8个耐盐性不同的水稻品种的苗期耐盐性进行鉴定。结果表明:在相对低温(夜/昼为15±1℃/23±3℃)时,水稻生长缓慢,不同品种的盐害级别和根系Na~+/K~+均较低,品种间差异不显著;在温度较高(夜/昼为26±2℃/36±1℃)时,水稻生长较快,不同品种的盐害级别和根系Na~+/K~+均增高,品种间差异不显著;在适温条件(夜/昼为24±2℃/30±2℃)下,水稻生长较快,品种间的盐害级别和根系Na~+/K~+差别最明显。在作物品种耐盐性鉴定时,应在适温条件下,以盐害级别和根系Na~+/K~+两项指标结合较为可靠。 选用耐盐性不同的7个水稻品种通过7×7完全双列杂交设计分析水稻苗期耐盐性遗传。3-4叶期幼苗用0.8%的NaCl营养液培养10天后考察盐害级别、茎叶干重和根系Na~+/K~+三项指标。利用主位点组加性-显性模型,采用向前逐步回归方法对耐盐相关指标进行遗传分析。结果表明,根系Na~+/K~+和茎叶干重的遗传变异符合2个主位点组+微位点组的遗传控制模型,盐害级别的遗传变异符合3个主位点组+微位点组的遗传控制模型。在决定根系Na~+/K~+和盐害级别的遗传变异中,加性效应和显性效应共同水稻耐盐性的遗传研究起作用,在决定茎叶干重的遗传变异中,显性效应起主要作用。 运用剥集分株法鉴定了韭菜青与工R26的Fl、FZ、B,、BZ群体的苗期盐害级别、茎叶干重以及根系Na‘/r的变异并采用多世代联合的数量性状分离分析方法一P,、F,、PZ、BZ、B,和F,联合分析方法对其进行遗传分析.结果表明剥两亲本间的耐盐性表现具有明显的差异,F,具有明显的杂种优势,B,和BZ和FZ群体各指标的平均值介于两亲本之间,B,和FZ偏向耐盐的轮回亲本,BZ偏向盐敏感亲本。盐害级别、茎叶干重、根系Na‘/K+三个性状的遗传变异均可以用一对负向完全显性主基因+加性一显性多基因模型(D一4)解释。控制盐害级别、茎叶干重、根系Na+/K+三个性状的B,群体的主基因和多基因共同解释的遗传率分别为93.49%、96.44%、83.86%,FZ群体的主基因和多基因共同解释的遗传率分别为94.22%、92.87%、98.60%。
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