水稻耐盐相关动态QTL的加性和上位性与环境互作分析

摘要：

钠离子(Na+)、钾离子(K+)含量和Na+/K+值是影响水稻耐盐性的关键指标.水稻的耐盐性由数量性状位点(QTL)控制,目前在水稻苗期已经鉴定了大量Na+、K+含量和Na+/K+的QTL,但在田间生长期鉴定的QTL数量较少.该研究以粳稻'东农425'和'长白10'杂交衍生的重组自交系(RIL)群体为材料,对田间试验条件下的盐胁迫和对照进行联合分析,在水稻不同发育时期鉴定Na+、K+含量和Na+/K+的发育动态QTL,并采用混合线性模型(MCIM)分析各QTL的加性(A)和上位性(AA)及其与环境的互作效应(QE).结果 表明:(1)盐胁迫条件下,亲本和RIL群体的茎Na+含量(SNC)、茎Na+/K+ (SN/K)、叶Na+含量(LNC)和叶Na+/K+ (LN/K)在各时期均高于对照,茎K+含量(SKC)和叶K+含量(LKC)均低于对照,对照条件下双亲性状在大多数时期均无显著差异;盐胁迫下两个亲本的多个性状在不同发育时期存在显著差异,其中,SNC和LKC在4个时期差异显著,SN/K和LN/K在3个时期差异显著,SKC和LNC在2个时期差异显著.(2)采用非条件和条件QTL作图方法,共检测到13个加性QTL和11对上位性QTL,其中包括14个非条件QTL和10个条件QTL;而13个加性QTL中有8个,11对上位性QTL中有7个具有环境互作效应.(3)qSKC5-1在水稻4个发育阶段均被检测到,其在调控水稻耐盐性中发挥着重要作用.SNC、SN/K和LN/K的所有QTL均检测到加性×环境互作效应,2对控制SNC的上位性QTL均检测到上位性×环境互作效应,说明这些性状的QTL对盐环境较为敏感.研究发现,田间生长条件下水稻Na+、K+含量和Na+/K+的QTL表达与发育时期密切相关;水稻田间生长条件下耐盐性的遗传非常复杂,在利用分子标记辅助选择(MAS)培育耐盐水稻新材料应该考虑上位性和环境互作效应.

关键词：水稻、耐盐性、QTL、发育动态、上位性、环境互作

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分类号：Q343.1+7;Q948.1(遗传学分支学科)

资助基金：黑龙江省普通本科高等学校青年创新人才培养计划UNPYSCT-2017024

在线出版日期：2021-02-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1732-1739