特異耐高溫水稻N22開花期耐高溫遺傳基礎(chǔ)研究.pdf

1、隨著全球氣候變暖，極端高溫天氣的頻繁出現(xiàn)，高溫?zé)岷σ殉蔀樗旧a(chǎn)的一個(gè)重要威脅。在高溫條件下，水稻的生長發(fā)育、產(chǎn)量、品質(zhì)等都受到嚴(yán)重影響，而開花期遇高溫易導(dǎo)致結(jié)實(shí)率大幅下降嚴(yán)重影響產(chǎn)量，是當(dāng)前最受關(guān)注的特性之一，培育開花期高溫結(jié)實(shí)穩(wěn)定性好的水稻新品種是減輕高溫對(duì)產(chǎn)量影響的重要途徑。特異耐高溫水稻資源的篩選及其耐高溫性的遺傳基礎(chǔ)研究可為高溫生態(tài)適應(yīng)性育種提供材料和理論支持。
　　 本研究以從國際水稻研究所（IRRI）種質(zhì)基因庫引進(jìn)

2、的不同年份收集保存的N22和國內(nèi)優(yōu)良恢復(fù)系蜀恢527、綿恢725、桂99為材料，以結(jié)實(shí)率為指標(biāo)進(jìn)行開花期耐熱特性評(píng)價(jià)和利用SSR分子標(biāo)記進(jìn)行遺傳差異分析，從中篩選出較好的材料；以桂99和N22-2006為親本構(gòu)建了300余株的F2分離群體，用人工光溫生長箱以相對(duì)結(jié)實(shí)率（高溫處理結(jié)實(shí)率+相應(yīng)大田結(jié)實(shí)率×100）為指標(biāo)進(jìn)行開花期高溫鑒定，采用分離集團(tuán)混合分析法（BSA法），結(jié)合349個(gè)SSR分子標(biāo)記，對(duì)水稻開花期耐熱性相關(guān)QTL進(jìn)行初步定位

3、。主要研究結(jié)果如下：
　　 1．不同年份收集與保存的N22種質(zhì)資源及國內(nèi)常用恢復(fù)系耐高溫性鑒定。開花期在33℃平均溫度的植物生長箱中處理后的結(jié)實(shí)率方差分析表明：各材料耐高溫性由大至小依次排列為：N22－2006、蜀恢527、N22－1996、綿恢725、桂99。不同年份的N22之間表現(xiàn)出了生長勢、生育期和耐熱性的差異，N22－1984生長勢弱，開花期延后10天以上，沒有參加高溫鑒定，N22－1996的結(jié)實(shí)率比N22－2006低，

4、但差異沒有達(dá)到顯著水平。
　　 2．利用349個(gè)SSR分子標(biāo)記分析N22－1984、N22－1996、N22－2006間的DNA多態(tài)性，其中有76個(gè)標(biāo)記在材料間表現(xiàn)出差異，差異率為21.8％。再利用這76個(gè)標(biāo)記分析三份材料種植一代后多態(tài)性的變化情況，發(fā)現(xiàn)：N22－1984與N22－1996、N22－2006間的差異不變，N22－1996與N22-2006間的差異恢復(fù)。初步認(rèn)為N22－1984存在種質(zhì)差異，N22－1996與N22

5、-2006間屬通過自交可恢復(fù)的貯藏變異。
　　 3．在植物生長箱中32℃平均溫度條件下處理親本桂99、N22－2006（以下稱為N22）及其F2群體，桂99相對(duì)結(jié)實(shí)率平均值為0.6831％，N22為14.0121％，它們間差異達(dá)到極顯著水平；F2群體單株相對(duì)結(jié)實(shí)率表現(xiàn)為連續(xù)分布，介于0.00％～70.19％之間，平均值為4.89％，偏斜度3.23，峰度14.89，偏向于母本桂99。
　　 4．利用349個(gè)SSR分子標(biāo)記分

6、析桂99和N22間的多態(tài)性，有166個(gè)標(biāo)記表現(xiàn)出差異性，具有多態(tài)性的比例為47.6％。其中有41個(gè)標(biāo)記在抗、感池間檢測到穩(wěn)定的多態(tài)性。采用作圖軟件Mapmaker/EXP（version 3.0b）進(jìn)行標(biāo)記間連鎖分析，構(gòu)建遺傳連鎖圖譜，41個(gè)標(biāo)記中有16個(gè)未能連鎖，另25個(gè)標(biāo)記分成6個(gè)連鎖群。
　　 5．利用區(qū)間作圖軟件Mapmaker/QTL（version 1.1b）對(duì)水稻開花期耐熱性相關(guān)QTL進(jìn)行初步定位，共檢測到6個(gè)QT