水稻耐盐性和耐碱性相关性状的QTL定位及环境互作分析

• 作者: 刘化龙 孙健 孙晓雪 梁银培 王敬国 索艺宁 邹德堂 郑洪亮
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 水稻 盐胁迫 碱胁迫 产量性状 QTL定位 环境互作分析
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 1747-1762
• 页数: 16页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.10.001

摘要

[目的]探索水稻在盐和碱胁迫下产量相关性状的变化规律,寻找耐盐碱主效QTL,并分析QTL加性、上位性与环境互作效应.揭示单株有效穗数、结实率、千粒重和单株穗重在盐、碱胁迫下的遗传机制,为水稻耐盐碱性分子标记辅助育种提供理论依据.[方法]以东农425和长白10号杂交得到的重组自交系为材料,构建包含120个SSR标记的遗传连锁图.以浓度6 ds·m-1的NaCl水溶液,pH9.0的Na2CP3水溶液进行全生育期处理,正常水灌溉为对照.对2014年和2015年盐、碱胁迫和自然条件下水稻的单株有效穗数、结实率、千粒重和单株穗重分别采用2种作图方法同时定位研究,即完备区间作图法进行加性QTL定位和混合线性模型的复合区间作图法进行加性、上位性QTL与环境互作联合分析.[结果]2014年和2015年碱胁迫条件下与盐胁迫条件下各性状表型值相比,耐碱相关性状降低较明显,表明水稻对碱胁迫更为敏感,碱胁迫更大程度地限制了高产和稳产.并且2年的碱胁迫条件下各性状与盐胁迫条件下各性状均未表现出显著相关性.水稻在耐盐性和耐碱性上可能存在遗传机制上的差异.运用ICIM共检测到61个水稻耐盐碱相关性状加性效应QTL,分布在第1、2、3、4、5、6、7、8、10、11和12染色体上.运用MCIM在6个环境下进行加性及环境互作效应的联合定位分析,共检测到17个加性QTL存在环境互作效应,分布在第1、3、5、7、8、9、11和12染色体上.其中,运用ICIM同时在自然条件和盐胁迫条件下2年重复检测到qPN1-1,仅在碱胁迫下2年重复检测到qPN11-2,同时在盐胁迫和碱胁迫条件下2年重复检测到qPN3-3,在盐胁迫与自然条件比值下2年重复检测到qRPN1-1,仅在自然条件下2年重复检测到qGW7和同时在盐、碱胁迫和自然条件下2年重复检测到qPW11均被MCIM检测到.qPW11是1个新的耐盐碱QTL,其贡献率为7.94％-20.13％.运用MCIM对水稻耐盐碱相关性状在6个环境下进行上位性与环境互作效应分析,共检测到13对上位性QTL与环境发生互作效应.检测到2对有关单株有效穗数的上位性QTL与环境互作,检测到2对胁迫与自然条件比值下单株有效穗数的上位性QTL与环境互作;检测到2对有关结实率的上位性QTL与环境互作,检测到2对胁迫与自然条件比值下结实率的上位性QTL与环境互作;检测到1对有关千粒重的上位性QTL与环境互作,检测到1对胁迫与自然条件比值下千粒重的上位性QTL与环境互作;检测到3对有关单株穗重的上位性QTL与环境互作.[结论]盐胁迫和碱胁迫都能影响水稻的产量相关性状,但二者是性质有所差别的2种胁迫,碱胁迫破坏更强,降低产量更明显.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邹德堂	东北农业大学农学院水稻研究所	143	847	15.0	21.0
2	刘化龙	东北农业大学农学院水稻研究所	68	489	13.0	17.0
3	王敬国	东北农业大学农学院水稻研究所	73	521	13.0	18.0
4	郑洪亮	东北农业大学农学院水稻研究所	13	113	7.0	10.0
5	孙健	东北农业大学农学院水稻研究所	48	266	10.0	14.0
6	梁银培	东北农业大学农学院水稻研究所	3	17	2.0	3.0
7	索艺宁	东北农业大学农学院水稻研究所	2	21	2.0	2.0
8	孙晓雪	东北农业大学农学院水稻研究所	3	20	2.0	3.0