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由于全球气候变暖及水资源短缺,干旱已成为影响作物产量的关键因素。水稻作为重要的粮食作物之一,研究其耐旱机理对于培育高产稳产的优良品种尤为重要。耐旱相关的表型指标包括根体积、根长、根茎比、叶片蜡质厚度、气孔导度、相对含水量以及生理参数如过氧化酶含量和膜稳定性等。目前已经发现许多和耐旱相关的基因,包括蛋白激酶、转录因子和一些功能蛋白。但是为了培育或改良作物品种,从野生近缘种里挖掘优质的基因资源已成为一个非常关键的研究方向。阐明自然变异产生优质等位基因的进化机制具有重要的理论和实践意义。 本研究以有参考基因组的栽培稻日本晴Nipponbare(Oryza sativa)以及一年生野生稻(Oryza nivara)品系278为实验材料,对两品系苗期植株耐旱性进行研究。研究发现,干旱处理后,278的存活率显著高于日本晴,且其水分丢失速率低于日本晴。对正常处理条件下两品系蒸腾速率、气孔大小、气孔密度以及气孔开张度进行测量,发现相对于日本晴,278气孔小密度大但开张度小,表现出较小的蒸腾速率。这些初步结果表明,278较日本晴耐旱可能与两品系的气孔性状的差异有关。 为了研究这两个品系水稻耐旱性差异的遗传及进化机制,构建了其F2遗传群体,进行粗定位。进一步地结合正常和干旱处理条件下转录组数据比较来对定位到的候选基因进行筛选。初步确定候选基因位于3号染色体9.4-10.5M区域内,该区域有40个基因表达,其中两品系间存在差异性表达的基因有33个,包括在耐旱应激ABA通路中发挥负调控作用的PP2C。因此,下一步需要利用更大的F2代群体及回交群体进行进一步的精细定位,同时对候选基因进行功能验证,从而解析野生稻耐旱的遗传机理及其进化机制,最终把优质等位基因导入栽培稻从而促进育种实践。