大豆苗期耐盐机理研究及耐盐基因定位

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培育耐盐品种、提高农作物的耐盐能力是缓解盐碱地作物生产压力的重要措施。在中度耐盐作物大豆中筛选耐盐资源对进行大豆耐盐机理研究、培育耐盐大豆品种有重要意义。本文利用耐盐性不同且具有广泛代表性的大豆品种,分析不同盐浓度胁迫下大豆耐盐表型,以及根、茎、叶的Na~+含量变化,建立了一种大豆苗期耐盐性鉴定的简便方法。并通过耐盐和敏感品种的嫁接实验及盐胁迫下根部的离子流速检测,对大豆的苗期耐盐机理进行了探讨。利用野生大豆的F2:3分离群体定位了大豆苗期耐盐新基因。本研究为大豆耐盐机理解析及耐盐新品种培育奠定了基础。主要研究结果如下:1.建立了简便的大豆苗期耐盐性鉴定方法用4个耐盐品种铁丰8号、文丰7号、宿县豌豆团、Hartaig和4个盐敏感品种85-140、Peking、中黄39、williams82,以蛭石为培养基质,在大豆真叶展开时,用浓度为100、200和250mM的NaCl溶液分别处理,每2d浇一次盐溶液。盐处理8d后,用200mM NaCl处理耐盐品种和盐敏感品种表型差异明显,但叶片Na~+含量差异不显著;用250mM NaCl处理时,表型差异明显且叶片Na~+含量差异显著。用200mM和250mMNaCl处理8d叶片失绿明显,盐敏感品种的叶片SPAD低于耐盐品种的SPAD。盐敏感品种叶片Na~+含量与SPAD值呈极显著负相关。2.大豆接穗在对地上部耐盐性及Na~+含量控制中起重要作用为研究大豆中Na~+转运的控制机理,利用两个耐盐品种和两个盐敏感品种自嫁接和互嫁接进行盐处理,结果表明盐胁迫下,不论耐盐品种为砧木还是接穗,嫁接植株叶片保持绿色,均表现为耐盐。嫁接本身对大豆不同组织Na~+、K~+的分布有影响,降低Na~+向地上部运输。不论接穗为耐盐品种还是盐敏感品种,砧木相同时,根部的Na~+含量差异不显著,说明根部的Na~+积累主要取决于砧木本身。与盐敏感品种自嫁接相比,以耐盐品种做砧木、盐敏感做接穗的嫁接植株耐盐性提高,叶Na~+含量减少52.7%-95.1%,盐敏感品种做砧木、耐盐品种做接穗的嫁接植株耐盐性也提高,叶Na~+含量减少29.9%-75%,说明接穗对地上部耐盐性和Na~+含量控制中起重要作用,砧木对Na~+向地上部转运的控制作用大于接穗。3. Na~+/H~+逆转运蛋白对铁丰8号耐盐性有重要作用盐处理2d后,耐盐品种铁丰8号和盐敏感品种85-140的根中H~+内流和K~+外流增加,矾酸钠和阿米洛利均能抑制H~+内流。100mM NaCl应激处理时,铁丰8号根H~+内流显著高于85-140,而且矾酸钠和阿米洛利可显著降低铁丰8号根H~+内流、增加K~+外流,对85-140影响较小,说明在铁丰8号中Na~+/H~+逆转运蛋白对其耐盐性有重要作用。4.在野生大豆18号染色体上定位了一个苗期耐盐新基因利用耐盐野生大豆NY36-87与盐敏感栽培大豆Peking构建分离群体,对220个F2:3家系进行苗期耐盐性鉴定,发现该分离群体中纯合耐盐:耐盐性分离:纯合盐敏感植株的分离比例符合1:2:1的遗传分离比。利用BSA法从495对SSR标记进行多态性标记筛选,将野生大豆NY36-87中的耐盐基因定位在18号染色体(G连锁群)上的标记18-7和18-8之间约240Kb的区间。
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