摘要
水稻是世界上主要的粮食作物，也是全世界35亿人口赖以生存的口粮，所以提高水稻产量对于保证粮食安全意义重大。近年来工业污染加重、不合理的灌溉和施肥以及早春缺水和淡水资源不足等原因，致使土壤盐碱化日趋加重，限制了水稻的生产和发展。因此，开展水稻耐盐碱的研究，利用分子手段选育耐盐碱品种是提高盐碱稻作区水稻产量的重要途径，对促进水稻生产可持续发展具有重要意义。本研究以优质高产粳稻品种东农425和耐盐碱粳稻品种长白10号为亲本，构建的F6∶7重组自交系群体(RIL)为研究材料。分别在苗期和大田生育期进行盐胁迫和碱胁迫，并对耐盐和耐碱相关性状进行QTL分析，旨在进一步揭示水稻耐盐性和耐碱性的遗传机理，为水稻耐盐碱性分子标记辅助育种提供科学依据。本研究主要内容包括： ⑴苗期盐胁迫和碱胁迫下，地上部Na+浓度、地上部K+浓度、地上部Na+/K+、死叶率、片盐碱害级别和幼苗存活天数在两亲本间均存在显著差异，而根部Na+浓度、根部K+浓度和根部Na+/K+在两亲本间均差异不显著。大田生育期盐胁迫和碱胁迫与自然条件下相比，主茎穗长缩短、单株有效穗数减少、每穗实粒数减少、每穗总粒数减少、结实率降低、千粒重和单株穗重下降，空瘪粒数增多。 ⑵苗期盐胁迫和碱胁迫下，地上部Na+浓度与地上部K+浓度、地上部Na+/K+呈显著或极显著正相关，表明Na+、K+向地上部运输时没有选择性;根部Na+浓度与根部K+浓度、根部Na+/K+呈极显著正相关，表明根部对Na+、K+的吸收也没有选择性，地上部Na+浓度与死叶率、盐碱害级别呈显著正相关，与幼苗存活天数呈极显著负相关，说明地上部Na+越多，死叶率越高，盐碱害级别越大，幼苗存活的时间越短，植株的耐盐碱性越差。两种胁迫条件下，大田生育期的单株穗重与每穗实粒数和结实率呈显著正相关，说明每穗实粒数和结实率是盐碱胁迫下影响产量的重要因素。 ⑶运用QTL IciMapping v3.3作图软件，以F6∶7 RIL群体180个株系为作图群体，构建了包含102个SSR标记，全长1915.05 cM，标记间平均距离为18.77cM的遗传图谱。有16个标记在RIL群体中表现偏分离(p≤0.01)，占到标记总数的15.68％。 ⑷利用QTL IciMapping v3.3软件的完备区间作图法，以LOD=2.5为阈值，对F6∶7 RIL群体进行QTL检测。苗期盐胁迫和碱胁迫下共检测到29个QTL，其中贡献率超过10％的有qSRNC3-1、qASNC2、qARNVC3、qARNK3、qASAT3、qASAT7、qASDS3和ASDS7。大墨生育期自然条件下共检测到13个QTL，其中贡献率超过10％的为qML1;盐胁迫和碱胁迫下共检测到31个QTL，其中贡献率超过10％的有gSML1、qSML6、gSGN1、gSSP1、gSSS11、qSGW9、qSPW11、qSRML11、qSRWN、qSRSP3、qSRGW、qAGN12、qARWN3和qARGN12。 ⑸苗期盐胁迫和碱胁迫所检测到的29个QTL中，仅有3个QTL定位在同一染色体的相邻区间，其余均位于染色体的不同位置，表明地上部Na+浓度、地上部K+浓度、地上部Na+/K+、根部Na+浓度、根部K+浓度、根部Na+/K+、死叶率、盐碱害级别和幼苗存活天数等性状在苗期盐胁迫和碱胁迫下的遗传重叠很小，水稻苗期耐盐性和耐碱性的遗传可能是相互独立的。两种胁迫所检测到的大田生育期的31个QTL中，仅2个QTL定位在同一染色体的相邻区间，其余均位于染色体的不同位置，说明主茎穗长、单株有效穗数、空瘪粒数、每穗实粒数、每穗总粒数、结实率、干粒重和单株穗重等性状在大田生育期盐胁迫和碱胁迫下的遗传重叠也很小，水稻大田生育期耐盐性和耐碱性的遗传可能是相互独立的。 ⑹苗期和大田生育期的盐胁迫和碱胁迫一共检测出60个QTL，其中苗期耐盐性状与大田生育期耐盐性状所检测到的QTL没有定位在同一染色体的相邻或相同区间，苗期耐碱性状与大田生育期耐碱性状仅检测到2个QTL在同一染色体的相邻区间，由于两个时期的遗传重叠较小，所以控制苗期和大田生育期耐盐碱相关性状的遗传可能是相互独立的。
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