水稻qtl定位的應(yīng)用與研究進(jìn)展

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1、摘要木實(shí)驗(yàn)以“吉88”和雜草稻“A13”構(gòu)建一個(gè)108個(gè)的F2家系為作圖群體，通過(guò)對(duì)F2群體各發(fā)育時(shí)期的耐鹽堿的鑒定，并對(duì)各時(shí)期的表現(xiàn)性狀進(jìn)行了QTL基因定位。其研宄結(jié)果如下：1在家系屮，水稻農(nóng)藝性狀和鹽堿脅迫下芽期、苗期的表現(xiàn)性狀的表型值均呈現(xiàn)正態(tài)分布或近似正態(tài)分布，符合數(shù)量性狀的特點(diǎn)，滿足QTL定位分析條件。2繪制了含96個(gè)SSR分子標(biāo)記的連鎖圖譜，該圖譜總圖距為1794.7cM,平均圖距為18.69cMo第一章文獻(xiàn)綜述雜草稻(OryzasativaL,)是經(jīng)過(guò)自然選擇或人工干擾而產(chǎn)生的，兼有野生稻和栽培稻特性

2、的中間類型水稻類型［1］又被稱為雜草種系。由于雜草稻具有發(fā)芽早，分蘗多，植株高大，落粒性較強(qiáng)，休眠性早等不良性狀，嚴(yán)重影響了水稲的產(chǎn)量，品質(zhì)，進(jìn)而減少了農(nóng)民的收入，并成為了問(wèn)題的雜草。雖然成為影響水稻產(chǎn)量的危害植物，但也奮人類可以開(kāi)發(fā)的優(yōu)點(diǎn)，由于蘇常常生長(zhǎng)在惡劣的環(huán)境中，對(duì)環(huán)境的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的雜交、進(jìn)化、選擇使雜草稻逐漸成為集優(yōu)良抗性基因的植株，如耐病、抗寒、耐冷等'所以，在世界各地大范圍的收集雜草稻種質(zhì)資源就顯得極其重要。鹽堿化土壤是指地區(qū)土壤所含的鹽分(PH>9)不適合農(nóng)作物正常生長(zhǎng)的土壤。根據(jù)鹽

3、分和堿分占土壤成分中的比例，可以進(jìn)一步分為輕度、中度、重度鹽堿地。到目前為止，世界上大約有五分之一耕地被鹽堿化侵蝕13］,我國(guó)受鹽堿化影響較為嚴(yán)重，土地面積大約為一億hm2,有可能成為鹽堿地面積達(dá)1733萬(wàn)hm2［41。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境的破壞越來(lái)越嚴(yán)重，僅吉林省鹽堿化土地而積由1950年的107萬(wàn)hm2增至現(xiàn)在的180.69萬(wàn)hm2,形勢(shì)不容樂(lè)觀。隨著國(guó)家加人了對(duì)農(nóng)村種植業(yè)支持力度，農(nóng)民種田積極性極其高漲，合理和開(kāi)發(fā)好土壤鹽堿化，提高稻田經(jīng)濟(jì)價(jià)值和大米米質(zhì)己成為鹽堿地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展中亟待解決的重大課題。水

4、稻主體在鹽堿脅迫下仍表現(xiàn)較強(qiáng)忍受能力或抵御危害的能力，這說(shuō)明具有較強(qiáng)的耐鹽堿性［5］。加大耐鹽堿基因的開(kāi)發(fā)力度，對(duì)提高水稻的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、提高水稻對(duì)土地的利用效率，為更好的利用和保護(hù)土地提供丫持久的動(dòng)力。1鹽堿脅迫對(duì)水稻生長(zhǎng)發(fā)育的影響1.1萌芽與出苗佟立純等［6］報(bào)道，當(dāng)水稻芽期遭到鹽堿傷害時(shí)，會(huì)推遲種子的出芽時(shí)間，發(fā)芽勢(shì)降低,發(fā)芽率下降。但到0前為止，鹽堿脅迫下水稻芽期反砬機(jī)制仍然不是很清楚。秦忠彬等［7］研究證明，水稻芽期鹽分的主要傷害是阻礙了種子的吸水性。閆先菩等［81則認(rèn)為，鹽脅迫使種子吸脹時(shí)的細(xì)胞膜失去活性，

5、致使洛質(zhì)大量外流，發(fā)芽受到嚴(yán)重影響。當(dāng)種子發(fā)芽和出苗的時(shí)候，種子內(nèi)原有的原始物質(zhì)將被分化和能量轉(zhuǎn)換，并將合成的新能源物質(zhì)。1.3生長(zhǎng)發(fā)育與成熟綠色植物的生長(zhǎng)離不開(kāi)光合作用，它為植物的生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造了穩(wěn)定的發(fā)展條件。影響植物光合作用的不良條件有很多，鹽堿脅迫就是其中一個(gè)111］。當(dāng)受到鹽堿傷害時(shí)，分蘗期被嚴(yán)重延長(zhǎng)；水稻苗高矮化嚴(yán)重，同時(shí)也阻礙了有效分蘗的形成［12］。1^6等［13］實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，水稻在分蘗期受到鹽堿脅迫后，葉片傷害最為嚴(yán)重,葉片由綠變黃，有的甚至枯死。在孕穗期莖稈的長(zhǎng)度和花序的寬度嚴(yán)重萎縮、千粒重等經(jīng)

6、濟(jì)價(jià)值成明顯的下降趨勢(shì)，當(dāng)水稻生育期受到鹽堿傷害時(shí)，會(huì)造成花粉活力的減弱，從而阻礙水稻受精的全過(guò)程，甚至?xí)斐苫ǚ鄣臄∮?。在水稻所有酶的種類中，淀粉合成酶的活力最容易受到不良環(huán)境的影響，會(huì)抑制幼穗的發(fā)育，空秕率會(huì)明顯升高［%研究表明，當(dāng)小穗的發(fā)育期受到鹽堿脅迫時(shí)，會(huì)造成結(jié)實(shí)率的降低，幼穗發(fā)育受到危害最嚴(yán)重，幼穗逐漸萎縮、嚴(yán)重的會(huì)造成水稻的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的下降以及水稻的米質(zhì)的降低［⑽。2數(shù)量遺傳性狀遺傳研宄方法數(shù)量性狀包括千粒重，生育期，抗逆性等，植物的諸多農(nóng)藝性狀都包括其屮。一般認(rèn)為，多效基因或微效基因是影響數(shù)量性狀的主

7、要因素，這些基因所在的染色體IX間位置，我們成為數(shù)量性狀基因座。傳統(tǒng)數(shù)量遺傳學(xué)只能將所有的基因數(shù)量性狀作為一個(gè)整體來(lái)進(jìn)行分析，研究手段利用生物統(tǒng)計(jì)方法，但不是每個(gè)基因影響的數(shù)量性狀都可以進(jìn)行準(zhǔn)確分類。隨著分子遺傳研允的開(kāi)發(fā)力度的加大，DNA的遺傳機(jī)理越來(lái)越被人們所認(rèn)知，從而提出了分子標(biāo)記的概念［17］,為我們面對(duì)復(fù)雜的數(shù)量性狀化解為單個(gè)基因分析吋，提供了技術(shù)支持和理論指導(dǎo)。2.1分子標(biāo)記DNA分子標(biāo)記?指?jìng)€(gè)體間遺傳物質(zhì)內(nèi)核苷酸序列變異為基礎(chǔ)的遺傳標(biāo)記，可以直接在DNA分子上檢測(cè)生物間的差異，與其他分子標(biāo)記技術(shù)相比，

8、該技術(shù)具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。DNA分子標(biāo)記可以對(duì)全部的發(fā)育階段進(jìn)行檢測(cè)，較少受環(huán)境因素的影響，遺傳穩(wěn)定性高，檢測(cè)周期短，用作標(biāo)記和研究方法更可靠，更直接。2.1.1RFLP標(biāo)記RFLP（Restrictionfragmentlengthpolymorphism,RFLP）限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性，RFLP標(biāo)記是一種最開(kāi)始大面積應(yīng)用的分子標(biāo)記技術(shù)，它指的是使用限制性內(nèi)切