盐胁迫下水稻Na+和K+含量的发育动态QTL分析

【作者】 孙健； 赵宏伟； 王敬国； 刘化龙； 邹德堂；

【机构】 东北农业大学农学院；

【摘要】 土壤盐碱化的日益加剧严重影响了水稻的生产发展。实践证明,选育耐盐碱水稻品种是降低盐碱地对水稻产量的影响和发展盐碱地水稻种植的有效手段。利用分子标记技术对耐盐相关性状进行QTL定位分析,深入挖掘控制耐盐相关的QTL及其紧密连锁的分子标记,从分子水平上对水稻耐盐性进行调控,是改良水稻品种耐盐性的有效途径。本研究以优质高产水稻品种东农425和耐盐水稻品种长白10为亲本构建的遗传群体为试验材料,以浓度为6ds/m的NaCl水溶液进行大田生育期灌溉,考察地上部和根部的Na~+含量、K~+含量和Na~+/K~+。以各性状处理和对照的相对值来衡量盐胁迫对水稻生长的影响,并进行上述性状的发育动态QTL定位,主要结果如下:盐胁迫后,水稻根系积累了大量的Na+,长白10的积累量比东农425高,根Na~+/K~+也比东农425高。根系将多余的Na+运输到茎和叶,从而造成地上部K~+含量下降。长白10的茎和叶在胁迫后仍可保持相对较高水平的K+含量和较低水平的Na~+/K~+,其根系能将吸收的Na~+大量存储而限制其向地上部运输,从而减小对地上部的危害。利用完备区间作图软件QTL ICImapping v2.2,以非条件和条件QTL定位方法,在F2.3和BC1F2:3群体的不同发育时期共检测到30个性状的106个非条件QTL和78个条件QTL,分布在水稻12条染色体上。贡献率超过20%的有qRNC8-3、qRNa/K4、qRRKC7、qSNC2-2、qRSNC7-1、qSKC2、qSNa/K12-1、qRSNa/K12-1、qRSNa/K3、qLNC1和qRLNa/K8-2。利用非条件QTL分析方法只能检测出具有从初始到检测时刻累积效应的QTL,而将非条件和条件QTL分析方法相结合则能检测出更多的QTL。以上在不同时期、不同群体同时出现或与前人检测区间相同的QTL,能在水稻生长发育的不同时期、不同环境以及不同遗传背景下稳定表达,可能在水稻耐盐分子标记辅助选择中具有良好的应用价值。更多还原