耐盐水稻长毛谷的生理测定及其全基因组测序分析

• 作者: 吴湛云 徐亮 周鸿凯 陈苗 广东海洋大学滨海农业学院
• 来源期刊: 南方农业学报
• 关键词: 水稻 长毛谷 苗期 盐胁迫 生理机制 基因组测序
• 年，卷（期）: 2024,（10）
• 所属期刊栏目: 生理生化·土壤肥料·农业生态环境
• 页码范围: 50-62
• 页数: 13页
• 语种: 中文

摘要

【目的】探讨耐盐水稻长毛谷的苗期耐盐性，并对其全基因组测序数据进行分析，以期阐明长毛谷的耐盐生理机制，为挖掘优质耐盐水稻品种及改良盐碱地提供参考。【方法】以Pokkali(耐盐对照)、IR29(盐敏感对照)及前期筛选出的耐盐水稻长毛谷为试验材料，设5种盐浓度(0、80、100、120和150 mmol/L)处理，测定3份水稻材料苗期的9项表型指标和13项生理指标，并基于全基因组测序数据探讨长毛谷的耐盐生理机制。【结果】盐胁迫下长毛谷的各项表型指标受盐浓度变化的影响最小，抗氧化酶活性更强，其他活性物质、渗透调节物质含量更高，盐胁迫对其造成的细胞膜损伤更小，对盐胁迫具有较好的耐受性。相关分析结果显示，长毛谷幼苗的生物量积累与苗高、根长、根尖数、根表面积和根体积呈极显著正相关(P<0.01，下同)，与丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量呈极显著负相关，且超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及可溶性蛋白和谷胱甘肽(GSH)含量6个生理指标间两两呈极显著正相关。通过将30个已知水稻耐盐基因蛋白序列与长毛谷蛋白序列进行比对，发现长毛谷中有28个耐盐基因的相似度和同源性达到或高于98%，而OsP5CS和OsBADH1基因的相似度分别为96%和90%；对于OsP5CS基因，长毛谷比参考蛋白序列多30个氨基酸；对于OsBADH1基因，长毛谷比参考蛋白序列少17个氨基酸，同时存在4个位点的氨基酸差异，推测该差异可能与耐盐性相关。【结论】盐胁迫下长毛谷的耐盐表现优异，且2个耐盐基因的蛋白序列与参考基因存在差异。