盐、碱胁迫条件下水稻蒸腾相关性状的QTL分析

来源 :东北农业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:q19070
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水稻是世界上主要的粮食作物,随着我国人口不断增加和生活水平的不断提高,人们对水稻产量的要求逐渐提高,粮食供应成为人们重点关注的问题。近年来,由于城市化进程加速和环境恶化加剧,土地盐碱化程度逐渐加重,导致人均可耕地面积不断减少。因此,挖掘水稻耐盐碱主效QTL,利用其进行耐盐碱水稻新品种培育,对扩大水稻在盐碱稻作区的种植面积,提高水稻产量和保证粮食安全具有重要意义。本研究以粳稻东农425和长白10号及其杂交衍生的含180个株系的重组自交系(RIL)群体为试验材料,构建了包含102个SSR标记和113个Indel标记的遗传连锁图谱。在2016年和2017年分别以浓度为6 ds·m-1的NaCl水溶液和pH=9.0的Na2CO3水溶液进行全生育期灌溉处理,正常水灌溉为对照。在水稻抽穗期对剑叶蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Sc)、冠层温度(Ct)、叶长(Ll)、叶宽(Lw)、叶面积(Lar)和叶片卷曲度(Lri)等蒸腾相关性状进行测定,并进行加性QTL定位、上位性和环境互作分析。主要研究结果如下:1.盐、碱胁迫条件下两亲本及RIL群体蒸腾相关性状均受到胁迫影响,蒸腾速率、气孔导度、叶长、叶宽和叶面积均减小,冠层温度和叶片卷曲度增大。且碱胁迫条件下变化幅度大于盐胁迫。盐胁迫与自然比值和碱胁迫与自然比值条件下RIL群体两年蒸腾速率平均值分别为0.86、0.80,气孔导度平均值分别为0.91、0.91,叶长平均值分别为0.77、0.73,叶宽平均值分别为0.88、0.84,叶面积平均值分别为0.66、0.61,冠层温度平均值分别为1.04、1.08,叶片卷曲度平均值分别为1.13、3.76。2.在两年盐胁迫条件下,千粒重和单株穗重均与蒸腾速率、叶长、叶面积呈显著或极显著正相关。在两年碱胁迫条件下,千粒重与蒸腾速率和叶面积呈显著或极显著正相关;单株穗重与蒸腾速率、叶长、叶面积呈显著或极显著正相关。说明在盐碱胁迫条件下蒸腾性状影响产量性状。在两年盐碱胁迫条件下,除蒸腾速率与叶长呈显著负相关、叶面积与叶长呈极显著正相关外,其余盐胁迫下各蒸腾相关性状与碱胁迫下各性状均未表现出显著相关性,说明水稻蒸腾性状在耐盐和耐碱上可能存在不同的机制。3.利用QTL IciMapping V4.0软件的完备区间作图法(ICIM),以LOD=2.5为阈值,两年共检测到93个加性效应QTL,分布在12条染色体上。其中qRLl2、qCt7、qTr6、qRSc8、qLar8-2、qCt9-3、qRLw9和qRLw12未被前人检测到。qCt7同时在自然条件和盐、碱胁迫条件下两年重复被检测到,qTr8同时在自然和盐胁迫条件下两年重复被检测到,qTr6同时在盐胁迫和碱胁迫条件下两年重复被检测到,qLl9在盐胁迫条件下两年重复被检测到,qTr10和qLl8在碱胁迫条件下两年重复同时检测到,其中,qLl9、qTr10贡献率较高,平均值分别为21.16%、19.37%。4.利用QTL Network2.1软件的混合线性模型(MCIM),以P=0.05为临界阈值,对RIL群体进行2年共6个环境的加性与环境互作效应分析,共检测到24个加性QTL,分布在第1、3、4、5、6、7、8、9、10和12染色体上,其中有19个QTL同时被IciMapping V4.0软件检测到。24个加性QTL全部存在环境互作效应。qLl9和qTr10被ICIM和MCIM两种遗传模型同时检测到,且贡献率较高,qLl9是控制水稻盐胁迫下蒸腾相关性状的主效QTL,qTr10是控制水稻碱胁迫下蒸腾相关性状的主效QTL。5.运用MCIM模型对水稻蒸腾相关性状进行上位性及其与环境互作效应分析,共检测到36对上位性QTL,其中33对QTL与环境发生互作效应。上位性和环境互作效应共同影响着蒸腾性状相关QTL的遗传表达。6.一些控制不同性状的QTL被定位到相同区间,第3染色体RM1324-RM517区间内定位到qTr3-2、qLl3、qLri3-2和qRLri3,第5染色体Indel42-Indel46区间内定位到qTr5、qSc5和qLri5-2等,说明这些QTL可能存在一因多效性或多基因紧密连锁现象。7.Indel35-Indel37、RM1324-RM517区间同时检测到控制盐胁迫和碱胁迫的QTL,说明蒸腾相关性状在盐胁迫和碱胁迫下存在部分基因重叠现象,盐、碱两种胁迫条件下水稻蒸腾相关性状的遗传机制既存在差异也存在联系。
其他文献
自2016年绿色债券市场正式启动以来,在国家政策和市场需求的推动下,我国绿色债券市场进入快速发展期。但受制于制度设计不健全、市场发育不完善以及发行结构不合理等问题和短
<正> 一、倾斜的经济与交通结构 中国的西部有丰富的资源,辽阔的地域,多种多样的物产。在历史上,西部曾有过辉煌的一页,在古代丝绸之路兴盛的时期,它曾是世界经济文化最发达
岩爆是处于高地应力状态下的岩体,在某种因素的作用下突然释放弹性应变能的动力现象,频繁发生于地下工程施工过程中,不仅威胁人员、机械安全,还制约经济发展和社会建设,已成
结构色由于拥有色素色所不具备的优势,如饱和度较色素色高、永不褪色等特性引起了国内外学者的广泛研究。但是由于目前人工制备出的结构色存在呈色饱和度低,角度依赖性较大等因素极大限制了它的应用。氧化锆由于较高的折射率、稳定的物理、化学性质以及较高光透过性是制备超材料色剂的理想材料。对制备出的超材料氧化锆色剂进行改性来提高呈色饱和度,降低呈色角度依赖性。改性后的超材料氧化锆色剂有望在广告、防伪等方面得到广泛
<正>随着时代的发展、经济的飞跃以及科技的进步,人们的生活水平越来越高,人们对物质生活的需求也越来越高,尤其是对于果蔬、园艺花卉的需求,人们希望能够在不同的季节吃到各
为了更好地推广心理健康教育的实践经验和成果,推动各地心理健康教育同仁的交流和沟通,本刊长期征收彩页宣传稿件和图片,有意向的学校、单位或个人请与本刊联系。联系人:王老
<正>急性粒细胞缺乏症是指突然发病、粒细胞严重减少,绝对值<0.5×10~9/L,伴发热、感染为特征的综合症,临床报道多以酒精、药物如甲巯咪唑[1]、化疗药物[2]、感染等因素所致,
会议
流体搅拌技术广泛应用于石油、化工、生物发酵等领域,尤其是多相流的搅拌技术。多相流搅拌体系主要包括气-液、液-固、液-液和气-液-固等多种情况,目前,单相和两相的研究技术
SBS改性沥青由于其良好的路用性能而被广泛应用于高速公路建设中,但随着石油价格和聚合物价格的上涨,使得聚合物改性沥青价格比较昂贵。此外,车辙和水损害作为典型的路面病害,使得目前的沥青路面面临着较大的挑战。基于此,多聚磷酸作为一种廉价酸性改性剂应用于道路沥青改性而逐渐引起国内外学者的关注。然而,目前缺少对多聚磷酸改性沥青的水损害评价手段,SBS改性剂等原材料的加入使得其成分更加复杂,导致其水损害机理
疫苗免疫是猪病防控的重要手段。本文就灭活疫苗回温的概念、回温的目的、回温的方法等事项进行了综述,对不同包装规格及种类的灭活疫苗进行了回温试验,并提出了规模化猪场灭