水稻耐盐性的遗传分析及耐盐相关基因的克隆

【摘要】：盐胁迫损害植物质膜的正常功能，造成植物气孔关闭，光合降低，能耗增加，养分离子吸收不平衡。植物耐盐机理主要有渗透调节、拒盐机理、盐的区隔化、钾离子运输调控系统、水通道蛋白和光合途径改变等几种假说，其耐盐性遗传是受主基因+多基因混合遗传模型的控制，目前已从许多植物中分离了一些盐胁迫诱导的基因及基因上游序列，有些耐盐基因已被成功转入植物中，提高了植物的耐盐性。 水稻是中度盐敏感作物，要提高水稻在盐渍土上的生产力，培育耐盐性水稻品种是一项经济而有效的措施。本研究以太湖流域地方品种韭菜青(P_1)和菲律宾国际水稻研究所育成的籼稻品种IR26(P_2)的重组自交系(RILs)群体的248个家系为材料，进行水稻耐盐性的遗传研究及耐盐相关基因的克隆。结果如下： 1。水稻苗期耐盐性的遗传分析 在0.5％和0.7％的NaGl胁迫下，对水稻苗期盐害级别、相对株高、相对茎叶干重、相对根干重和根系Na~+／K~+等5个耐盐相关性状进行遗传分析。结果表明：在二种浓度NaCl胁迫下，两亲本的耐盐能力存在显著差异，韭菜青的耐盐能力显著高于IR26。遗传分析表明，在0.5％和0.7％NaCl胁迫下盐害级别的遗传符合两对抑制作用主基因模型(B-1-9)、相对苗高符合两对互补作用主基因+多基因混合遗传模型(E-1-7)、相对茎叶干重和相对根干重符合两对连锁累加作用主基因+多基因混合遗传模型(E-2-6)、根系Na~+／K~+符合三对加性-上位性作用主基因+多基因混合遗传模型(G-1)。在0.5％的NaGl胁迫下，控制盐害级别、相对苗高、相对茎叶干重、相对根干重和根系Na~+／K~+5个性状的主基因+多基因共同解释的遗传率分别为32.7％、55.8％、90.2％、87.5％、79.1％。在0.7％的NaCl胁迫下，这些性状的主基因+多基因共同解释的遗传率分别为42.3％、60.8％、61.9％、65.8％、79.0％。 2．耐盐性QTLs的检测 在构建了一个由94个SSR标记组成的分子遗传图谱基础上，对盐害级别，相对苗高，相对茎叶干重，相对根干重和根系Na~+／K~+等5个水稻苗期耐盐相关性状的QTL进行定位。结果显示，在0.5％和0.7％的NaCl胁迫下，5个耐盐相关性状共检测到22