水稻(Oryza sativa L.)耐碱品种筛选及耐碱突变体ACR78特性与遗传解析

来源 :中国科学院东北地理与农业生态研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ahjockey
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
苏打盐碱地开发种水稻对生态环境改善、区域农业和农村发展以及解决我国和世界粮食安全问题具有重大意义。但由于水稻耐苏打盐碱种质资源贫乏,严重限制了苏打盐碱地水稻的生产与发展。为此,本研究选择吉林省主要栽培的14份水稻品种(系),在系统地研究了水稻对苏打盐碱胁迫的生物学响应、耐盐碱pH阈值、农艺性状与pH相关性基础上,进行了耐苏打盐碱种质资源筛选与鉴定,引入隶属度作为综合评价指标对试验材料的耐盐碱性分级。同时对ACR78水稻耐碱突变体进行了综合评价与鉴定,以及耐盐碱的生理机制和遗传规律进行了研究与探讨。   结果表明,苏打盐碱胁迫严重影响水稻的生长发育及产量形成,随着pH的不断提高,水稻存活率、株高、单株茎蘖数和单株产量均下降,其中单株产量在pH8.0、pH8.5、pH8.9和pH9.6下分别比对照(pH7.5)减少2.6%、9.1%、15.4%和43.4%;水稻移栽-始穗天数增加,单株抽穗历时天数缩短。水稻的耐盐碱性存在明显的基因型差异,根据隶属度将参试品种(系)分为3组。Ⅰ组:吉粳89;Ⅱ组:长白9号、长白12、通95-74、通育318、富源4号、吉粳75、通育124、农大13和吉粳88;Ⅲ组:长白11、长白15、吉粳78和松粳7。组数越小,耐盐碱能力越强。将产量抑制率为50%时的pH定义为耐盐碱pH阈值,大多数水稻品种(系)耐盐碱pH阈值介于pH8.9~pH9.6之间。   水稻耐碱突变体的耐盐碱性强于野生型。在相同盐碱胁迫条件下,突变体的发芽率高于野生型,芽长、主胚根长也大于野生型。突变体幼苗期的耐盐碱特性主要表现在根长、根干重上,突变体在5 mmol/L Na2CO3溶液胁迫下根长仅降低17.3%,野生型降低幅度高达62.7%;突变体根干重为0.53 g/100株,比相同条件下野生型增加20.5%。在pH7.5、pH8.0、pH8.5、pH8.9和pH9.6梯度下,突变体株高分别比野生型增加13.5%、14.2%、9.4%、3.9%和13.6%;单株茎蘖数分别增加21.4%、23.5%、42.9%、45.5%和9.1%;单株产量分别增加59.6%、53.4%、35.1%、64.8%和86.8%,主要是源于每穗总粒数和结实率的增加。突变体抽穗历期(pH7.5-8.9约7 d;pH9.6约13 d)短于野生型(pH7.5-8.9为12-13d;pH9.6约18 d),抽穗整齐度高。   突变体耐盐碱性优于野生型具有一定的生理基础。盐碱胁迫下,突变体体内可积累大量可溶性糖(根部除外)调节渗透胁迫,质膜透性受损较轻;突变体净光合速率、气孔导度、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素以及水分利用效率均高于野生型,而蒸腾速率低于野生型。突变体全株Na+总含量比野生型显著减少2.9%,同时,K+、Zn2+和Mg2+含量比野生型分别增加18.3%、89.7%和4.9%,全株K+/Na+比值(0.16)显著高于野生型(0.13)。说明突变体可显著抑制Na+的吸收,并对K+、Zn2+和Mg2+具有较强的选择性吸收能力。   将耐盐碱突变体ACR78与原品种农大10号(野生型)杂交,对其F2代遗传分析表明,高Na+含量(野生型)与低Na+含量(突变型)之比,或低K+含量(野生型)与高K+含量(突变型)之比均符合3∶1的分离规律,并且低K+/Na+比值与高K+/Na+比值之比也符合3∶1的分离规律,推测突变体是K+/Na+离子泵有关的基因发生了单隐性突变的结果。  
其他文献
锁相环因其倍频和锁相功能广泛应用于时序系统,由于它具有减小周期信号抖动、抑制时钟偏移等优点,因此,诸多通信系统中都用锁相环来提供稳定的时钟作为时序参考。随着对数据传输
蜜蜂体内的Apidaecin和Melittin是两种抗菌活性特强,而且抗菌谱广,作用机制各异的优秀抗菌多肽。嵌合多肽是将两个具有各自生物功能的多肽或蛋白分子由中间的连接子(linker)连
陆地生态系统与大气之间的水汽、能量交换对于天气和气候有重要的影响,与碳循环紧密相关。反之,水分和能量平衡也受气候、土壤物理性质以及植物功能型的影响。在本研究中,基于涡
本文采用组织切片、整体压片、透射及扫描电镜观察、组织化学、免疫组织化学等方法,对寄生于家鸡小肠的两种鸡瑞利绦虫(棘盘瑞利绦虫和四角瑞利绦虫)的外部形态、组织结构、发
背景:衰老归因于自然环境、社会经济环境、遗传、疾病等多种因素。如何抵御或延缓衰老,达到人类拥有的自然寿命,各国科学家从不同的角度提出了多种不同机制和理论,内容涉及到氧
“大数据时代”对于海量数据的传输和处理能力提出了极大的挑战。片上多核处理器技术的发展缓解了数据处理方面的需求压力,然而多核处理器的核间通信及核与其它组件间短距离通
开花是植物生长发育中的一个重要生理过程,植物的开花受各种内在和环境因素的影响。FT(FLOWERING LOCUST)是高等植物中控制开花的关键基因,即开花素基因。水稻中有13个FT类同源
本论文针对GaN基MMIC电路上的无源元件和AlGaN/GaN HEMT器件的模型进行了研究。通过对GaN HEMT器件物理特性的研究,建立了实用的GaNHEMT器件大信号模型,并从器件和MMIC PA两个
餐饮油脂废水污染日益严重,利用脂肪酶降解废水油脂是处理餐饮废水的有效途径之一。本研究以提高餐饮废水油脂降解效率为目的,筛选底物脂肪酸碳链长度水解范围较广的脂肪酶高产
目的 观察成纤维细胞生长因子19(FGF19)、色素上皮衍生因子(PEDF)在2型糖尿病视网膜病变(DR)患者血清中表达水平,并探讨其意义.方法 选取2型糖尿病患者89例,根据是否合并糖尿