粳稻耐盐性和耐碱性的qtl分析

《粳稻耐盐性和耐碱性的qtl分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

‘＂哨＂ｒＰｉＷ＂ｉｎ中＼｜｜＼＇－＇：‘’Ｉ＇ｌ＇＾ｉｉｉｉ｜，；．，ＩＩ．ｉｌＶｉ’Ｉ：Ｉ．＂．．１…１＇１．Ｖ，中图分类号学校代妈１０２２４？学母密Ｍ公开１２０３１０１８８議￣：Ｓ５ｒ－．与－二■■－，：＝－識表净營硕女学位论文嫂稻耐盐性和耐碱性的Ｑ化分析作者邢军导师邹德堂教授学位类别农学硕±所在学院农学院，ｆ一级学科作物学二级学科作物遗传育种二〇－五年六月 独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论义中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得（注＝化没有其他需要特别声明的，本栏可空）或其他教育机构的学位或证一书使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名軍曰期：年６月女日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了棘学校有关保留、使用学位论文的规定，学技有孜保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查賴和借阅。、本人授权学校可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可封采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授枚书）学位论文作者签名：井Ｐ军曰期：之０１至年６月女曰＿导师签名１麻差＾期：２〇５年６月女日 ClassifiedIndex：Code：10224Confidential(yes/no)：noNO.:120310188DissertationfortheMasterDegreeQTLAnalysisofSaltandAlkaliToleranceinJaponicaRiceCandidate:XingJunSupervisor:ProfessorZouDetangDegreeCategory:MasterofAgricultureCollege:CollegeofAgricultureFirstleveldiscipline:CropscienceSecondleveldiscipline:CropGeneticsandBreedingHarbinChinaJune2015 目录摘要..............................................................................................................................................I英文摘要.....................................................................................................................................III1前言...........................................................................................................................................11.1土壤盐碱化对水稻生产的影响..........................................................................................11.2我国盐碱土的分类、分布及形成......................................................................................11.2.1我国盐碱土的分类......................................................................................................11.2.2我国盐碱土的分布......................................................................................................21.2.3盐碱土的形成..............................................................................................................21.3植物耐盐碱机理.................................................................................................................21.3.1生理机理.....................................................................................................................21.3.2分子机理.....................................................................................................................41.4水稻耐盐性和耐碱性的鉴定方法和指标选择...................................................................41.4.1水稻耐盐性和耐碱性的鉴定方法...............................................................................41.4.2水稻耐盐性和耐碱性的测定指标...............................................................................51.5QTL分析............................................................................................................................51.5.1分子标记的选择..........................................................................................................51.5.2作图群体的构建..........................................................................................................61.5.3QTL分析方法..............................................................................................................61.6水稻耐盐性和耐碱性QTL研究进展.................................................................................71.7本研究的目的与意义.......................................................................................................112材料与方法.............................................................................................................................122.1试验材料..........................................................................................................................122.2耐盐性和耐碱性鉴定.......................................................................................................122.2.1苗期耐盐性和耐碱性的鉴定.....................................................................................122.2.2大田生育期耐盐性和耐碱性的鉴定..........................................................................122.3测定指标..........................................................................................................................132.3.1苗期测定指标............................................................................................................132.3.2大田生育期测定指标................................................................................................142.4SSR-PCR分析...................................................................................................................142.5遗传连锁图谱构建...........................................................................................................152.6QTL分析和数据统计分析................................................................................................153结果与分析.............................................................................................................................163.1水稻耐盐和耐碱相关性状的表型值分析.........................................................................16I 3.1.1苗期耐盐和耐碱相关性状的表型值分析..................................................................163.1.2大田生育期耐盐和耐碱相关性状的表型值分析......................................................203.2水稻耐盐和耐碱相关性状的相关分析............................................................................263.2.1苗期耐盐和耐碱性状间的相关分析..........................................................................263.2.2大田生育期耐盐和耐碱性状间的相关分析..............................................................273.3遗传图谱构建...................................................................................................................313.3.1引物筛选...................................................................................................................313.3.2SSR标记在引物中的偏分离......................................................................................313.3.3遗传图谱构建............................................................................................................343.4水稻耐盐和耐碱相关性状QTL分析...............................................................................363.4.1水稻苗期耐盐和耐碱相关性状QTL分析................................................................363.4.2水稻大田生育期耐盐和耐碱相关性状QTL分析.....................................................394讨论.........................................................................................................................................484.1水稻耐盐性和耐碱性.......................................................................................................484.1.1水稻苗期的耐盐性和耐碱性.....................................................................................484.1.2水稻大田生育期的耐盐性和耐碱性..........................................................................494.2水稻苗期和大田生育期耐盐碱性QTL的遗传重叠分析................................................494.3QTL共分布.......................................................................................................................504.4与前人QTL分析结果的比较..........................................................................................515结论.........................................................................................................................................53致谢............................................................................................................................................54参考文献.....................................................................................................................................55攻读硕士学位期间发表的学术论文...........................................................................................61II CONTENTSAbstractinChinese......................................................................................................................IAbstractinEnglish....................................................................................................................III1Introduction..............................................................................................................................11.1Effectiononriceproductionanddevelopmentofsoilsalinization........................................11.2Classification,distributionandformationofsaline-alkalisoilinchina.................................11.2.1Classificationofsaline-alkalisoilinchina....................................................................11.2.2Thedistributionofsaline-alkalisoilinChina................................................................21.2.3Theformationofsaline-alkalisoil.................................................................................21.3Themechanismsofplantsalt-alkalitolerance......................................................................21.3.1Thephysiologicalmechanism........................................................................................21.3.2Themolecularmechanism.............................................................................................41.4TheidentificationmethodandindexselectionofsaltandalkalitoleranceinRice................41.4.1MethodsfortheidentificationofsaltandalkalitoleranceinRice..................................41.4.2DeterminetheindexofsaltandalkalitoleranceinRice................................................51.5QTLanalysis........................................................................................................................51.5.1Themolecularmarkerselection...................................................................................51.5.2Theconstructionofmappingpopulation........................................................................61.5.3QTLanalysismethod.....................................................................................................61.6ProgressofsaltandalkalitoleranceofQTLinRice.............................................................71.7Thepurposeandsignificanceofthisstudy.........................................................................112Materialandmethod..............................................................................................................122.1Testedmaterials.................................................................................................................122.2Thesaltandalkalitoleranceidentification.........................................................................122.2.1Thesaltandalkalitoleranceidentificationattheseedling...........................................122.2.2Thesaltandalkalitoleranceidentificationatthefieldgrowthperiod..........................122.3Determinetheindex...........................................................................................................132.3.1Determinetheindexattheseedling.............................................................................132.3.2Determinetheindexatthefieldgrowthperiod............................................................142.4SSR-PCRanalysis..............................................................................................................142.5Geneticlinkagemapconstruction.......................................................................................152.6QTLanalysisanddatastatistics.........................................................................................153Resultandanslysis..................................................................................................................163.1Saltandalkalitolerancephenotyperelatedtraitsofricevalueanalysis..............................163.1.1Thephenotypeofrelatedtraitsvalueanalysisattheseedlingstage.............................16III 3.1.2Thephenotypeofrelatedtraitsvalueanalysisatthefieldgrowthperiod.....................203.2CorrelationanalysisofsaltandalkalitolerancerelatedtraitsinRice.................................263.2.1Correlationanalysisofrelatedtraitsattheseedlingstage............................................263.2.2Correlationanalysisofrelatedtraitsatthefieldgrowthperiod....................................273.3Geneticlinkagemapconstruction.......................................................................................313.3.1Primerscreening.........................................................................................................313.3.2SegregationofSSRmarkersinprimer.........................................................................313.3.3Geneticlinkagemapconstruction................................................................................343.4SaltandalkalitolerancerelatedtraitsofriceQTLanalysis................................................363.4.1SaltandalkalitolerancerelatedtraitsQTLanalysisattheseedlingstage....................363.4.2SaltandalkalitolerancerelatedtraitsQTLanalysisatthefieldgrowthperiod............394Discussion................................................................................................................................484.1SaltandalkalitoleranceinRice.........................................................................................484.1.1SaltandalkalitoleranceattheseedlingstageinRice..................................................484.1.2SaltandalkalitoleranceatthefieldgrowthperiodinRice..........................................494.2QTLanalysisofgeneticoverlapbetweentheseedlingstageandthefieldgrowthperiod....494.3QTLdistribution................................................................................................................504.4ComparisonwiththeresultsofpreviousQTLanalysis.......................................................515Conclusions.............................................................................................................................53Acknowledgement......................................................................................................................54References..................................................................................................................................55PaperspublishedintheperiodofPh.M.education..................................................................61IV 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。本研究的主要结果如下：++++（1）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。++++（2）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。（3）运用QTLIciMappingv3.3作图软件，以F6:7RIL群体180个株系为作图群体，构建了包含102个SSR标记，全长1915.05cM，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%。（4）利用QTLIciMappingv3.3软件的完备区间作图法，以LOD=2.5为阈值，对F6:7RIL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、qARNC3、qARNK3、qASAT3、qASAT7、qASDS3和qASDS7。大田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qSML1、qSML6、qSGN1、qSSP1、qSSS11、qSGW9、qSPW11、qSRML11、qSRWN3、qSRSP3、qSRGW9、qAGN12、qARWN3和qARGN12。（5）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I 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、千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。（6）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。关键词粳稻；盐胁迫；碱胁迫；苗期；大田生育期；QTL分析II QTLAnalysisofSaltandAlkaliToleranceinJaponicaRiceAbstractRiceisnotonlythemainfoodcropsintheworld,butalsotheworld's3.5billionpopulationsurvivalrations,Sotoimprovetheyieldofricetoensurefoodsecurityisofgreatsignificance.Inrecentyears,industrialpollution,unreasonableirrigationandfertilization,andearlyspringwaterandfreshwaterresourcesshortageandotherreasons,resultinginthesalinizationofsoilhasbecomeincreasinglyworse.Therefore,researchonthesaline-alkalitoleranceofricebymolecularmeans,breedingsaline-alkalitolerancevarietiesofriceisanimportantwaytoimprovesaline-alkaliareariceyield,isofgreatsignificancetopromotethesustainabledevelopmentofriceproduction.Therecombinantinbredline(F6:7RIL)populationderivedfromthecross“Dong-nong425×Chang-bai10”wereusedinthestudy.Saltandalkalistresswerecarriedoutattheseedlingstageandfieldgrowthperiod,andthesaltandalkalitolerancetraitswereanalyzedbyQTL.inordertofurtherrevealthegeneticmechanismofsalttoleranceofriceandalkalitolerance,andprovidescientificbasisforricesaline-alkalitolerancemolecularmarkerassistedbreeding.Themainresultswereasfollows:(1)SNC,SKC,SNK,DLR,SST/SATandSDSweresignificantdifferences,butRNC,RKCandRNKhasnosignificantdifferencebetweenthetwoparentsattheseedlingstageundersaltoralkalistress.ML,PN,GN,PW,SP,SS,GWandPWdecreasedobviouslyundersaltoralkalistresscomparedwiththoseoftraitsundernaturalconditions,butWNincreasedatfieldgrowthperiod.(2)TherewassignificantorhighlysignificantpositivecorrelationwithSNCandSKCaswellasSNCandSNKattheseedlingstageundersaltoralkalistress,itindicatethattheshootsoftransport++oftheNaandKwerenoselective;therewashighlysignificantpositivecorrelationwithRNCandRKCaswellasRNCandRNKattheseedlingstageundersaltoralkalistress,itindicatethatthe++uptakeofNaandKinrootswerenoselective;therewassignificantpositivecorrelationwithSNCandDLRaswellasSNCandSST/SAT,therewashighlysignificantnegativecorrelationwithSNCandSDS,itindicatethatSNCmore,DLRandSST/SATishigh,SDSisshort,thericetolerancetosaline-alkaliworse.TherewassignificantpositivecorrelationwithPWandGNaswellasPWandSSatfieldgrowthperiod,itindicatethatGNandSSistheimportantfactoronyieldundersaline-alkalistress.(3)TheuseofQTLIciMappingv3.3drawingsoftware,F6:7RIL180populationswereusedasIII experimentalmaterials,Constructedwith102SSRmarkers,atotallengthof1915.05cM,theaveragedistancebetweenthemarkersforgeneticmappingof18.77cM.Thereare16markersshowingdistortedsegregationintheRILgroup(p≤0.01),accountingfor15.68%ofthetotaltomark.(4)UsingQTLIciMappingv3.3analysisbythecompleteintervalmappingmethodwereconductedwithLOD=2.5asthethresholdforQTLdetectionofRILpopulations.Seedlingdetected29QTLUndersaltoralkalistress.Thecontributionrateofmorethan10%oftheqSRNC3-1,qASNC2,qARNC3,qARNK3,qASAT3,qASAT7,qASDS3andqASDS7.Thenaturalconditionsofthefieldgrowthstagesdetected13QTL,thecontributionrateofmorethan10%oftheqML1;Saltandalkalistressesdetected31QTL,thecontributionrateofmorethan10%oftheqSML1,qSML6,qSGN1,qSSP1,qSSS11,qSGW9,qSPW11,qSRML11,qSRWN3,qSRSP3,qSRGW9,qAGN12,qARWN3andqARGN12.(5)29QTLweredetectedundersaltoralkalistressattheseedlingstage,only3QTLonthesameoradjacentintervals,therestarelocatedindifferentpositionofchromosome,itindicatethatSNC,SKC,SNK,RNC,RKC,RNK,DLR,SST/SATandSDSoftraitsgeneticoverlapisverysmall,thegeneticmaybeindependentlyinheritedsaltoralkalitoleranceattheseedlingstage.31QTLweredetectedundersaltoralkalistressatthefieldgrowthperiod,only2QTLonthesameoradjacentintervals,therestarelocatedindifferentpositionofchromosome,itindicatethatML、PN、WN、GN、SP、SS、GWandPWoftraitsgeneticoverlapisverysmall,thegeneticmaybeindependentlyinheritedsaltoralkalitoleranceatthefieldgrowthperiodinrice.(6)Atotalof60QTLweredetectedundersaltoralkalistressattheseedlingstageaswellasatthefieldgrowthperiod.TheseedlingsalttolerancetraitsandfieldgrowthstageofsalttoleranttraitofthedetectedQTLisnotpositionedsameoradjacentintervalonthesamechromosomeinterval.TheseedlingalkalitolerancetraitsandfieldgrowthstageofalkalitoleranttraitofthedetectedQTLisonly2QTLpositionedadjacentintervalsonthesamechromosome,becausethegeneticoverlapissmallbetweentwoperiod,sogeneticcontrolseedlingandfieldgrowthperiodofsaline-alkalitolerancerelatedtraitsmaybeindependentofeachother.Keywords:Japonicarice;saltstress;alkalinestress;seedlingstage;fieldgrowthperiod;QTLCandidate:XingjunSpeciality:CropGeneticsandBreedingSupervisor:ProfessorZouDetangIV 1前言1.1土壤盐碱化对水稻生产的影响盐碱危害是全世界范围内限制农业生产和发展的逆境危害。近几个世纪以来，由于工业污染加重、不合理灌溉和施肥以及早春缺水和淡水资源不足致使土壤盐碱化日趋加重。全球2现有盐碱地面积约10亿hm左右，而中国盐碱地面积较大，种类繁多，共计全球盐碱地面积的1/9，每年的盐碱地面积还在不断扩大，因此盐碱危害成为了限制世界农业可持续发展的重要因素，甚至威胁粮食安全的主要因素。水稻是当今世界的主要粮食作物，也是全世界35亿人口赖以生存的口粮，中国水稻种植面积达到4.4亿亩，大约占世界水稻总产量的1/3，根据统计全球盐碱地的面积约占陆地面积[1]的7.6%，耕地面积的20%受到土壤盐碱化的限制。水稻是在沼泽地繁衍进化出来的，在进化进程中完全适应了淡水环境，所以对土壤盐碱相当敏感的植物。盐碱胁迫阻碍水稻的生长发育，会使细胞代谢活性减慢，光合作用和和呼吸作用受阻，甚至导致死亡。目前，我国人口不断增加，环境恶化和城市化进程加速，导致淡水资源和人均可耕地面积不断减少，粮食安全正遭受前所未有的威胁。我国有着大量的盐碱土地，开发和利用这些土地，保证我国粮食安全成为了迫在眉睫的问题。通过解析水稻的耐盐碱机理、培育耐盐碱品种、提高水稻在盐碱地的种植面积，对农业良性发展、粮食增产和农民增收等具有重要意义。1.2我国盐碱土的分类、分布及形成1.2.1我国盐碱土的分类盐碱土是盐土和碱土以及相应盐碱化土壤的统称。一般土壤中盐分含量在千分之一至千分之二以上或土壤胶体吸附交换性钠，碱化度在五分之一以上，不利于植物生长的土壤类型称为盐渍土。盐碱土主要造成土壤溶液的渗透势变高，造成植物生理干旱以及离子毒害，特别是吸附较多的交换性钠，还会造成土壤理化性状发生不良变化。不同国家对盐碱土分类有着不同的标准，我国一般将其分为2类，分别为盐土或盐化土和碱土或碱化土。盐土是盐份沉积或河流干涸，在土壤地表中积累了大量可溶性盐类，地表只能生长盐生植物和耐盐性强的植物，有时地表甚至会裸露。盐分含量没有达到盐土指标但有积累盐分作用的土壤为盐化土壤。碱土中有明显的碱化作用，土壤pH呈强碱性，并吸附较[2]多交换性钠，通常根据碱化度、残余碳酸钠和pH值三项指标划分碱土。我国也有根据地理位置和生态环境将盐碱土分为滨海滩涂盐土、内陆盐土、黄淮海平原盐土、松嫩平原盐碱土[3]和青新漠境盐土等五大类。相关研究人员根据苏打含量、含盐量、土壤pH值和交换性钠将1 盐碱土分为苏打盐土、碱土和盐化或盐碱土。当pH大于9，含盐量超过0.5％称为苏打盐土；当土壤吸附交换性钠占交换性阳离子的1/5时，称为碱土。一些专家按照对植物的损害程度，[4]将其分为轻度、中度、重度盐化或碱化土。1.2.2我国盐碱土的分布全球盐碱地广泛分布在热带、温带和寒带等地区，遍布各个大洲。中国主要分布在华北、东北和西北的内陆干旱、半干旱地区，东部沿海包括台湾省、海南省等岛屿沿岸的滨海地区[5]也有分布。我国盐碱土几乎全国都有，一般划分5个区：东部滨海盐土与海涂、黄淮海平原的盐渍土、东北平原的盐渍土、半漠境内陆盐土、青新极端干旱的漠境盐土。东部滨海盐土与海涂是由于地处热带或亚热带，年降雨量较大对土壤反复冲刷形成滨海盐土；黄淮海平原的盐渍土是呈现斑块状分散在耕地中，在地表形成1-2厘米厚的盐结皮；东北平原的盐渍土含有较高的碳酸钠、重碳酸钠，所以pH较高，但是盐分含量一般不高；半漠境内陆盐土呈现连片分布，面积较广，含盐量高，含盐量层厚，成分也复杂；青新极端干旱的漠境盐土也呈现连片分布，面积非常大，土壤含盐非常高，地表还形成盐结壳。1.2.3盐碱土的形成盐碱土是各种可溶性盐在泥土中的平行和竖直方向的再聚集形成的，由于气候干旱、温度高蒸发强、地势低等因素，使得盐分在土壤表层积累并聚集起来。盐碱土的形成的自然因素主要有气候条件、地理条件、土壤质地和地下水、河流和海水的影响。气候条件：由于降水少，蒸发大，盐分在土壤表层积聚。地理条件：地形水平和垂直分布影响水分流动，对盐分聚集影响较大。土壤质地和地下水：土壤形成的密度与水分流动的速度与高度有关，地下水越高，越容易积盐。河流和海水的影响：由于水向两个岸边测流，使地上下水位上涨促使积盐分积累。1.3植物耐盐碱机理在盐碱胁迫环境下，植物主要受到的生理胁迫为渗透胁迫和离子胁迫，植物想要正常生[6]存，就必须适应这两种胁迫。水稻耐盐碱能力与自身的遗传、生理生化变化等内因和环境中盐碱浓度、盐碱胁迫持续时间等外因有关，所以水稻的耐盐碱性是多个耐盐碱生理过程和[7]由不同染色体上多基因控制的数量性状的综合体现。1.3.1生理机理1.3.1.1渗透调节植物处在盐碱浓度较高的环境中时，土壤溶液的渗透势就会变低，植物体内的水分就会2 往外渗透，使得植物细胞处于生理干旱的状态，植物细胞要保持吸水的能力其细胞内的渗透[8]++2+-势就必须低于土壤的渗透势，在这种状况下植物细胞一方面吸收Na、K、Ca和Cl等无机离子并在细胞中积累，另一方面通过细胞中可溶性蛋白、碳水化合物、无机酸等有机可溶[9-12]性物质，提高细胞内的渗透势来适应盐碱胁迫环境。盐碱胁迫后，细胞内积累了大量脯[13]氨酸，它的的含量能够反应水稻幼苗的胁迫水平；水稻体内ABA会发生较复杂的变化，水稻细胞内内源游离的ABA积累增多，耐盐碱水稻品种比敏盐碱水稻品种积累了较多的ABA，[14]并且积累的时间较长。ABA作为一种逆境激素，在逆境条件下诱导了抗盐碱基因的表达，[15-16]ABA处理下可提高植株的抗盐碱能力。另外，水杨酸、甜菜碱、可溶性糖和精胺酸也作为渗透调节物质，与植物的耐盐碱能力具有一定的相关性。1.3.1.2钠离子的区隔化盐生植物和淡水植物都是调节离子吸收和离子区隔化来减少来自环境的盐碱胁迫。在盐+碱胁迫条件下，植物体内积累了大量的Na，一方面破坏了离子平衡，另一方面造成离子毒++害，植物对离子毒害的响应方式之一就是Na离子区隔化。植物细胞通过将多余Na储存在液+[17]泡中来降低渗透势，从而吸收水分，避免了过量的Na对植物代谢造成影响，同时液泡中[18][19]盐离子的多少可作为植物抗盐性的重要特征。郑少玲等研究表明，耐盐水稻中柱薄壁细+胞能够储存多余的Na，减少了向植物叶片的运输，从而提高了耐盐性。由此可见，通过离[20]子区隔化减轻了盐离子对植物造成的伤害，从而使各种代谢反应正常运行。1.3.1.3改变代谢途径+在盐胁迫下，植物细胞内吸收大量的Na，造成了离子紊乱，使细胞内代谢发生障碍，有些植物可以通过由C3型植物转为C4或CAM型来适应逆境环境。如冰叶日中花、獐毛等。C3型植物白天开放气孔吸收C02，夜晚关闭气孔，不适于在盐胁迫下保持水分；而CAM型植物正好与C3型植物相反，白天关闭气孔有利于保持水分；C4植物特有的细胞结构能在不影响C02固定的同时缩小气孔的开度来保持水分。所以通过改变代谢途径，上述两种类型的[21]植物比C3型植物的耐盐能力更强。Beer认为在高盐胁迫下，光合代谢途径的改变主要是-Cl可激活PEP羧梭化酶，同时抑制了RUBP羧化酶，PEPCase活性增强，从而使盐生植物由C3转为C4或CAM光合碳代谢途径。1.3.1.4活性氧的清除在正常条件下，植物体内活性氧处于正常水平。但当植物受到盐胁迫时，导致大量的氧[22-23]自由基的产生，破坏了膜脂的流动性，影响植物细胞的正常生理功能。当活性氧的产生和清除失去平衡时，导致活性氧积累增多，它们氧化能力强，可破坏细胞内的生物大分子物质，导致其功能丧失，从而从引起的恶性循环，最终导致死亡。超氧化物歧化酶(SOD)是清除盐胁迫产生自由基的首要物质。此外，过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）也是抵抗盐胁迫时起着重要作用。SOD、POD、CAT三者协同作用消除盐胁迫下植物体内氧自由基，保护细胞正常进行的生理生化的过程，提高植物的抗盐性。在盐胁迫条件下，水稻在各时期3 SOD、CAT酶活性均有所增加，只不过不同时期增加的程度不同，不同品种内增加的幅度也[24]有所不同，这也间接证明了水稻不同时期和不同品种间有不同抗逆性的现象。1.3.2分子机理1.3.2.1数量性状的分子检测和耐盐碱基因的克隆及转化随着分子生物学的推广和大众化，越来越多的学者利用分子标记定位的方法对水稻耐盐[25]碱的数量性状进行研究，并取得了一定的进展。龚继明通过由一个单倍体群体构建的群体对水稻耐盐基因进行定位，发现耐盐基因属于典型的数量性状，其耐盐性并呈正态分布，并检测到耐盐基因是有1个主效基因和7个微效基因控制的。有些学者利用分子标记找到水稻耐盐碱基因源，并通过基因的分离、克隆和传导，将目的基因转入到作物当中，使植株在盐[26]碱胁迫下表现的更好。Anoop将P5CS基因导入到水稻中，发现在盐碱胁迫下植株表现的更好。此外，还可利用远源杂交和生物技术等方法，将野生稻的耐盐基因转入到栽培稻当中，使得杂交后代具有更强的耐盐性。1.3.2.1分子信号传导随着基因工程技术的高速发展，人们发现一些激酶、渗透蛋白和转录因子在植物耐盐性2+上发挥着重要的作用。其中Ca信号传导是植物细胞内重要的信号传导途径，盐胁迫使胞质2+2+中Ca浓度增加，而Ca决定着胞内的生理生化反应。在植物中蛋白激酶和蛋白磷酸化酶也2+与植物耐盐性有关，蛋白质的磷酸化和去磷酸化与Ca信号和盐胁迫下的响应有着一定的联系。MAPK级联是蛋白激酶参与的信号传导，它与植物在高盐下的信号传导有关。CBF/DREBs是一类响应逆境的主要转录因子，在盐胁迫下诱导逆境响应蛋白(如RD29A)的表达，它能维持细胞膜的稳定，从而增强植物耐盐性。另外研究表明，SOS信号途径、钙神经元信号传导途径、LEA蛋白等都与植物耐盐性有关。1.4水稻耐盐性和耐碱性的鉴定方法和指标选择1.4.1水稻耐盐性和耐碱性的鉴定方法水稻耐盐碱性鉴定方法总的来说可分为四类，即实验室鉴定法、温室培养鉴定法、人造田间鉴定法和自然田间鉴定法。实验室鉴定法一般用于水稻发芽期进行耐盐碱性的鉴定，具有操作简单、周期短、效率高等优点。但是对水稻发芽期耐盐碱室内鉴定的方法仍然没有统一标准，不同人做的误差较大，因此，应该尽快建立室内鉴定的统一标准。温室培养鉴定法[27-28]一般采用盆栽或殃盘并浇灌以配置好的盐碱溶液，优点为能够进行水稻全生育期耐盐碱鉴定，但是受鉴定数量的限制，费事费力，具有一定局限性。人造田间鉴定法一般采取自然苏打碱土或人为配置自然盐碱土进行水稻全生育期耐盐碱鉴定，这种方法可以进行大量种质资源的耐碱性鉴定，受外界自然环境的影响较小，但是需要从外地采取盐碱土，并需要一定4 [29-35]空间和时间来建立人造田间。传统的自然鉴定法将水稻种植在盐碱土上或灌溉一定浓度的盐碱水。这种方法很少有进行发芽期或苗期鉴定，一般在水稻移栽后进行鉴定，但是易在阴雨天造成盐碱浓度的改变造成误差，在下雨后需要排水后再进行灌溉。1.4.2水稻耐盐性和耐碱性的测定指标水稻耐盐碱性鉴定中常用的测定指标主要分有两类，即表型指标和生理生化指标。如果只进行单项测定会造成很大误差，所以应采用表型和生理生化指标等多个抗逆指标以及在不[36]同生育期对其进行鉴定。水稻不同生育期耐盐碱能力不同，且不同时期的耐盐碱性可能不存在明显相关关系，通常在发芽期和苗期较为敏感，随着生长发育耐盐碱能力变强，在生殖[37-38]生长期又变得敏感。近些年来，水稻耐盐碱的鉴定主要集中在发芽期和苗期。发芽期耐[39-40]盐碱主要测定的指标为发芽率，发芽势、发芽指数、根数、根长、苗高、苗干重等。苗期耐盐碱的鉴定较多，主要测定指标有地上部和根部的鲜重和干重及其比率、地上部和根部++[41-44]Na、K浓度及其比率、秧苗存活天数、叶片盐碱害级别、死叶率、死苗率等。生殖生++[45-46]长期主要测定指标为分蘖数、单株分蘖数、株高、根茎叶的干重、鲜重和Na、K浓度等。成熟期主要测定的指标有有效穗数、总粒数、空瘪粒数、单株穗重、每穗粒数、千粒重、株[47-48]高和抽穗期等。通常在盐碱胁迫下，苗期测定的生理指标与生殖生长期测定的产量没有[49]必然的联系，但是人们常以水稻苗期的耐盐碱性来判别品种对盐碱敏感度的强弱，以全生育期盐碱胁迫下的最终产量作为耐盐碱评价指标。1.5QTL分析作物的表型性状是由自身的遗传因素与外部的环境因素共同决定的。在遗传上将其分为质量性状和数量性状。质量性状是通常由一对或少数几对主基因控制，符合连锁定律及孟德尔遗传规律；数量性状是由多个微效基因或主效基因与微效基因共同控制，生物个体的表型性状表现连续的变异。但是基因型与表现型之间是难以找到准确的对应关系的。人们在生产实践中人们所关心的那些性状如抗逆性、产量和动植物的高度或长度等大都属于数量性状。人们在育种中主要改良的性状大多是数量性状，所以对数量性状的研究尤为重要。分子标记[50]技术的发展使得人们找到了探究基因型与表现型联系的方法。QTL分析就是把数量性状基因定位到具体的染色体上，并同时估算其遗传效应的过程。要完成上述过程就需要选择合适的分子标记、合适的作图群体以及合适的QTL定位方法。至此，QTL分析就需要分子标记的选择、作图群体的构建和QTL分析方法等三个必要条件。1.5.1分子标记的选择分子标记是一种以生物个体间遗传物质的变异为基础的标记方法。根据检测差异性DNA片段的分子生物学技术，可大致将这些标记类型分为三类：5 第一、根据电泳和PCR的分子标记，主要代表有SSR标记。SSR标记简单单一，能鉴别杂合子和纯合子、需要DNA少、操作简单。第二、根据电泳与Southern杂交的分子标记，主要代表有RFLP标记。RFLP标记通常检测的基因座位数为1-4个，不受位点数量的限制，但是进行southern杂交时需要放射线同位素探针，操作难，用时长，不安全，费用高。第三、根据DNA芯片和测序技术的分子标记，主要代表有SNP标记。SNP标记能区分2个个体的遗传物质差异，有有望成为最有效的分子标记，SNP能进行大批量的的分子标记，并实现自动化，能够节约时间和成本。1.5.2作图群体的构建在进行QTL定位时，首先得建立一个目标性状的分离群体，包括选配亲本、选择分离群体和确定群体大小。按照群体的特征，可将作图群体分为暂时性分离群体和永久性群体两大类。暂时性的分离群体要包括F2及其衍生的家系、BC1和三交群体，优点为容易建立，缺点为后代不稳定可发生分离。另一类是永久群体主要包括RIL群体和DH群体等，株系内个体间的基因型是纯合的经过自交或是近交其遗传组分不会改变，可以永久保存。所以根据具体的情况来选择构建不同的遗传群体。群体的大小的选择与作图内容有关，群体大小的顺序为F2>RI>BC1和DH，选择适宜的群体大小很重要。1.5.3QTL分析方法当前最主要的QTL定位的分析方法有两种：一种是连锁分析，另一种则是关联分析。连锁分析是当前使用最多的一种分析方法，它是根据要定位的QTL和与其连锁的标记发生共分离的特点，然后按照标记进行基因型分组，再利用回归分析、方差分析等统计学方法进行组[51]间表型平均值差异显著性分析。以标记为基础的分析方法有多种，根据标记个数和遗传信息可分为：单标记分析、区间作图法、复合区间作图法、基于混合线性模型的区间作图法及完备区间作图法。单标记分析法：利用方差分析、t测验、线性回归分析或似然比检验，分析不同标记的[52]数量性状的差异，若有显著差异，则说明控制该数量性状的QTL与标记有连锁。[53]区间作图法：Lander和Botstein提出以两个相邻标记为基础，分析表型值与标记区间相关性是否显著，可以得到两个标记间的最大连锁信息，比单标记分析法更准确。[54-55]复合区间作图法：Zeng等为了利用多个遗传标记的信息发展这种方法，主要内容是，检测某一特定标记的QTL时，充分考虑到与其他QTL连锁的标记，将多元回归模型应用于极大似然分析中，从而减小其他QTL对被检区间的影响。基于混合模型的复合区间作图法：由于QTL定位当中，QTL之间和QTL与环境会存在[56]互作的现象，朱军等提出此法的目的是为了把环境、QTL与环境、分子标记以及残差定义为随机效应，然后将效应估计和QTL分析结合起来，进行多环境下的联合QTL定位分析。6 [57]完备区间作图法：王建康等提出了完备区间作图方法，完备区间作图法的作图策略是，利用所有标记的信息，通过逐步回归法，筛选出其中重要的标记变量并估计其遗传效应值。逐步回归法可以得到线性模型，利用该模型进行表型数据的校正，再对全基因组进行一维和二维扫描，此法在QTL作图中拥有广阔的应用前景。1.6水稻耐盐性和耐碱性QTL研究进展伴随DNA分子标记技术和构建遗传图谱的发展，QTL分析已成剖析数量性状遗传基础的有效手段。国内外学者在不同的遗传背景及不同环境条件对水稻耐盐碱性的相关性状进行了QTL研究。[58]Prasad等利用DH群体，在水稻第6染色体的RZ398-RG213标记区间定位到一个与水[59]稻发芽率相关的QTL。Wang等利用Jiucaiqing×IR26为亲本，以RILs群体为作图群体，在0.5%和0.7%两种浓度的NaCl溶液处理水稻幼苗，在对照和两种处理条件下共检测到12++[42]个控制苗高、地上部鲜重、地上部干重和Na/K的QTL。Lin等利用耐盐品种和盐敏感品-1种构建的F2：3群体，在140mmol·LNaCl胁迫下，对水稻苗期性状进行QTL初步定位，共++++++检测到11个控制幼苗存活天数、茎Na、K浓度、茎Na、K总含量、根Na、K浓度、根++[60]Na、K总含量的QTL。Takehisa等利用Kasalath×Nipponbare为亲本，以BIL为作图群体，-1在50-120mmol·L盐水灌溉条件下，在第1、2、3、7染色体定位到与幼苗茎长、茎鲜重、[61]分蘖数相关的27个QTL。Pandit等利用CSR27×MI48为亲本，以RIL为作图群体，在第1、+-[62]8、12染色体上定位到与K、Cl、结实率相关的QTL。祁栋灵等利用高产106×长白9号为亲本，以F2:3为作图群体，在Na2CO3处理下，在发芽期、幼苗前期、幼苗期和全生育时期[63]分别检测到13、22、29、23个QTL。梁晶龙等利用宜矮1号×丽水糯为亲本，以RIL为作图群体，在苗期以1.5%NaCl为盐处理，在处理10和20天下检测到与死叶率和死苗率相关的6个QTL，在苗期以pH=8.7左右的碱水灌溉，检测到与死叶率和死苗率相关的3个QTL。由表1-1可知，大多数学者主要对苗期的研究较多，对生殖生长期的研究较少，对耐盐性的研究较多，对耐碱性和两者同时进行研究的较少。目前已检测到的耐盐碱性QTL中，以第2、6号染色体上检测到的最多，其次是第1、7染色体，第10、11染色体上的最少。7 表1-1不同群体定位到的水稻耐盐碱相关QTLTablel-1Saltandalkalinetolerant-relatedQTLsdetectedinricedifferentpopulations性状亲本群体类型QTL数量染色体参考文献TraitsParentsPopulationTypeNo.ofQTLChrReferance耐盐研究盐害级别、幼苗存活天数、地上部与1、2、3、4、6、7、[64]IR64×TafomBC2F823孙勇等++根部部Na、K浓度8、9、11、12幼苗存活天数、盐害级别和地上部1、2、3、4、5、6、++[45]Na和K含量；分蘖期株高、分蘖数、IR64×BinamBC2F835藏金萍等7、8、9、10、11地上部鲜重+-K、Cl含量、花粉育性盐敏感指数、[61]CSR27×MI48RIL91、8、12Pandit等谷粒重盐敏感指数、产量盐敏感指数幼苗盐害级别、营养阶段和生殖阶段[65]CSR27×MI48F2:3171、2、3、8Ammar等++-++的叶部和茎部的Na、K、Cl、Na/K穗长、每穗总粒数、结实率、千粒重、HHZ/Bg94-1、HHZ/Budda、HHZ/1、2、3、4、5、6、[47]BC2F517、14、15柴路等单株产量岗46B7、8、9在对照、0.5%Nacl和0.7%Nacl下苗1、2、3、8、10、[66]韭菜青×IR26RIL4、11、5陈志伟等++期地上部干重、地上部Na、K11、12+盐害级别、地上部鲜重比，Na含量、[41]Peta×PokkallBC1175、6、7、9顾兴友等株高、分蘖数、结实率、粒重等（转下页）8 （接上页）++苗期幼苗存活天数、茎部Na、K浓+++[42]度、茎部Na、K总含量、根部Na、NonaBokra×KoshihikariF2:3111、4、6、7、9Lin等+++K浓度、根部Na、K总含量开花天数、株高、有效分蘖长度和数1、2、3、4、5、6、[67]目、稻草干重、实粒数、空粒数、总Sadri×FL478F2:335MohammadiR等7、8、9、10粒数、单株产量、结实率、千粒重[48]秧苗存活天数窄叶青8号×京系17DH81、2、3、7、8、12龚继明等种子发芽率，幼苗根长、茎长，干重、[58]IR64×AzucenaDH73、5、6、7、10Prasad等幼苗存活能力++干物重，K、Na的含量与吸收及[68]IR15324×IR4630NILs251、4、6、9Koyama等++K/Na[60]幼苗茎长、茎鲜重、分蘖数Kasalath×NipponbareBIL271、2、3、7Takehisa等1、2、3、7、10、[69]性状盐敏感指数日本晴×珍籼97NILs17周红菊等11、12++[59]苗高、地上部干重、根干重、K/NaJiucaiqing×IR26RIL121、4、6、11、12Wang等耐碱研究发芽率、根数、根长、苗高及相应的碱害率；死叶率和死苗率；全生育期1、2、3、4、6、7、[62]高产106×长白9号F2:313、22、29、23祁栋灵等主茎株高、穗抽出度、有效穗数、主8、9、10、11、12茎穗长、单株产量（转下页）9 （接上页）相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数、相对苗高、相对根长、相对根1、2、3、4、5、6、[39]CJ06×TN1DH14程海涛等数、相对苗干重、相对活力指数、发7、10、11芽期碱害率、幼苗前期碱害率1、3、6、7、8、9、[70]根数、根长、叶绿素含量东农425×长白10F2:316邹德堂等10、11、12耐盐和耐碱共同研究发芽期发芽率、发芽率相对盐害率；1、2、3、4、5、6、[71]苗期死叶率、死苗率；成熟期株高、宜矮1号×丽水糯RIL19、36、13曲英萍等8、9、11、12穗长、结实粒数[63]死叶率、死苗率、宜矮1号×丽水糯RIL6、31、4、5、8LiangJ等10 1.7本研究的目的与意义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，但是随着全球环境不断恶化，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，全球约有1/5的耕地受到盐渍的影响。盐碱胁迫主要对植物造成离++子毒害和渗透胁迫，使植物体内Na增多，影响K的吸收，导致离子平衡失调，进一步引各+种生理变化；Na过量造成渗透胁迫不仅抑制水分的正常供应，而且影响水分代谢和干物质积累，阻碍植物的生长发育，严重时会导致植物死亡。在盐碱胁迫下研究水稻的耐盐碱机理，提高水稻的耐盐碱性，无论是在理论层面还是在实践上都有着重要意义。选育耐盐碱的水稻品种是发展盐碱地水稻种植的最有效手段，首先应该开展水稻耐盐碱相关性状的研究，改良品种的耐盐碱相关性状，挖掘耐盐碱基因，再通过分子育种和常规育种相结合的方法，将耐盐碱基因导入到水稻品种中，从而提高盐碱稻作区的水稻产量，对促进水稻生产可持续发展具有重要意义。大多数研究认为水稻的耐盐碱性是由多基因控制的数量性状，前人已利用不同群体或品种对水稻耐盐性和耐碱性进行研究，并取得了一定的进展。目前对水稻耐盐性的QTL研究较多，而对水稻耐碱性的相关研究鲜有报道，同一试验中对水稻耐盐性和耐碱性同时进行研究和比较分析的就更少了。而且大多学者将研究集中在苗期，对生育后期的耐盐碱研究较少。有研究表明，水稻耐盐碱性具有明显的发育阶段特异性，水稻苗期的耐盐碱性与生育后期的耐盐碱性没有必然联系，而以往对水稻耐盐性QTL的定位研究基本都集中在水稻发育的某个特定阶段，不能全面地了解水稻不同发育阶段遗传关系。为了探究水稻耐盐性与耐碱性的遗传关系，水稻苗期耐盐碱性与大田生育期耐盐碱性遗传机制，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重组自交系群体为遗传研究材料，分别在盐胁迫和碱胁迫下，对水稻苗期和大田生育期耐盐和耐碱相关性状进行QTL分析，为水稻耐盐碱性分子标记辅助育种提供科学依据。11 2材料与方法2.1试验材料以优质高产的粳稻品种东农425（DN425）为母本，耐盐碱性强的粳稻品种长白10号（CB10）为父本配置杂交组合，通过“单粒传”得到包含180个家系的F6:7重组自交系群体用于试验。2.2耐盐性和耐碱性鉴定2.2.1苗期耐盐性和耐碱性的鉴定试验于2013年在东北农业大学农学院水稻研究所温室内进行，共设盐胁迫和碱胁迫2种处理。选取粒50粒饱满的水稻种子，用0.5%的NaClO3进行消毒，将种子表面清洗数次后，在30℃浸种4d。每个家系及亲本选取20粒发芽一致的种子播于塑料秧盘中，三次重复，将塑料秧盘置于20L盛有水的塑料盆中，用pH=5.5左右的清水培养至三叶一心期。盐胁迫将-1[72]清水换成含50mmol·LNaCl的Yoshida营养液预处理3d，之后将NaCl浓度增至140-1mmol·L，营养液的pH维持在5.5左右。碱胁迫将清水换成0.05%Na2CO3Yoshida营养液预处理3d，之后将Na2CO3浓度增至0.15%，pH在8.5左右，每3天换一次营养液，每天以清水补充塑料箱内因蒸腾而消耗的水分。2.2.2大田生育期耐盐性和耐碱性的鉴定田间试验于2014年在东北农业大学实验基地进行。亲本及F6:7RIL群体于4月20日播种，5月25日插秧，分为盐处理、碱处理和对照三组，3次重复。水稻返青后进行胁迫，盐-1胁迫为灌溉0.3%NaCl配置的水溶液，相当于50mmol·L的低胁迫水平；碱胁迫为灌溉0.15%Na2CO3配置的水溶液，其pH在8.5左右，正常水灌溉为对照，施肥方法与大田生产相同。每天用电导率仪分早、中、晚三个时段实时监测盐池内NaCl溶液浓度及碱池内的pH，如遇雨天则雨后及时排水重新灌溉，以确保其浓度保持不变。12 2.3测定指标表2-1中英文对照表Table2-1ChineseandEnglishlanguagecompared测定指标DeterminationofindexAbbreviation++地上部Na浓度TheshootNaconcentrationsSNC++地上部K浓度TheshootKconcentrationsSKC++++地上部Na/KTheshootNa/KratioSNK++根部Na浓度TherootNaconcentrationsRNC++根部K浓度TherootKconcentrationsRKC++++根部Na/KTherootNa/KratioRNK死叶率DeathleafratioDLR盐/碱害级别Scoreofsalt/alkalinetoxicitySST/SAT幼苗存活天数SeedlingsurvivaldaysSDS主茎穗长MainpaniclelengthML单株有效穗数PaniclenumberperplanPN空瘪粒数WrinklegrainnumberWN每穗实粒数FilledgrainnumberperpanicGN每穗总粒数SpikeletnumberperpanicleSP结实率SeedsettingrateSS千粒重ThousandgrainweightGW单株穗重PanicleweightperplantPW2.3.1苗期测定指标2.3.1.1钠、钾离子的测定在盐胁迫和碱胁迫12d后，亲本和每个株系取中间10株苗，将地上部和根部剪开，经蒸馏水浸洗数次后，在80℃高温条件下烘干48h至恒重,将其磨成粉末，100目过筛，再用-1+100mmol·L醋酸于90℃恒温水浴箱中提取2h，并用M410型火焰光度计测定地上部Na、+++++K浓度和根部Na、K浓度并进一步计算地上部及根部Na/K。2.3.1.2死叶率、盐碱害级别和幼苗存活天数测定在盐胁迫和碱胁迫12d后，调查亲本和每个家系中间10个单株的死叶数、总叶数，计[73]算平均死叶率。按照水稻标准评价体系SES标准将其划分为5级（表2-2）评价每个株系盐/碱害级别。从盐胁迫和碱胁迫处理的第1天起到每个家系全部秧苗死亡为止，调查秧苗存活天数。死叶率的计算公式如下：13 死叶率(%)=(植株总死叶数/植株总叶片数)×100表2-2水稻苗期盐/碱害的级别Table2-2Scoreofsalt/alkalinetoxicityattheseedlingstageinrice盐碱害级别盐碱害表现耐性评价ScoresObservationTolerance1生长正常，叶片没有受害症状高抗3几乎正常生长，但是叶尖和少数叶片发白、卷曲抗5生长严重受阻；大部分叶片卷曲；只有少数叶片还在伸展中抗7植株完全停止生长；多数叶片干枯；一些植株出现死亡感9几乎所有植株死亡或者接近死亡高感2.3.2大田生育期测定指标待水稻成熟后，处理和对照每份材料取中间5株进行考种，考查的指标有主茎穗长、单株有效穗数、空瘪粒数、每穗实粒数、每穗总粒数、结实率、千粒重和单株穗重，用于鉴定水稻耐盐碱的强弱。2.4SSR-PCR分析[74]取分蘖盛期亲本及F6:7RIL群体180个家系的叶片，CTAB法提取DNA。选择均匀分布于水稻12条染色体上的1000对SSR引物，从Gramene网站上下载引物序列信息，由上海生工合成。经过两亲本东农425和长白10号的多态性检测，检测到多态性引物110对，利用筛选出的引物对F6:7RIL群体180个单株的DNA进行PCR扩增。PCR扩增为20μL体系：3μL的模板DNA(25ng/μL)，2μL10×PCR缓冲液，1.5μLMgCl2(25mM)，2μLSSR引物(12ng/μL)，0.2μLdNTP(10mM)，0.3uLTaq酶(5units/μL)，ddH2O补足至20μL，最后加入液体石蜡覆盖体系。PCR扩增程序为：94℃预变性6min，94℃变性30s，47℃退火30s，72℃延伸30s，共38个循环，72℃延伸5min，4℃保存。扩增结果采用6%聚丙烯酰胺凝胶电泳及银染法检测。将F6:7RIL群体180个个体的SSR标记所显示的电泳分离条带与亲本条带进行对比，两个纯合亲本各显示一条带，杂合体则显示两条带，RTL群体中共有3种带型，分别为父本型、母本型、杂合型，这三种带型代表了SSR标记的三种基因型。将含有父本带型标记个体的记为B，母本带型标记个体的记为A，杂合体带型标记个体的记为H，缺失的记为M，即可得到数据化的标记基因型，用于遗传图谱的构建和QTL图谱的制作。14 2.5遗传连锁图谱构建将SSR标记检测所获得的分子标记的基因型数据录入到EXCEL中，利用QTLIciMappingVersion3.3软件分析，对F6:7180个基因型进行染色体片段的交换率的计算和连锁分析，操作步骤如下：首先按软件要求调出数据，接下来用“group”命令对标记进行分组，对于无法自动排序的“group”，进行手动排序，分组后点击“ordering”转换成染色体组，最后利用Kosambi函数将重组率转化为遗传图距（cM），利用Mapchart2.2进行遗传连锁图谱的绘制。2.6QTL分析和数据统计分析利用MicorsoftOffice2007办公软件和SPSSv19.0分析软件对表型性状进行平均数、标准差、变异系数、变异范围及相关分析。利用QTLIciMappingv3.3的完备区间作图法（ICIM）进行QTL分析，本试验取LOD=2.5为QTL的阈值，来判断QTL的存在与否，QTL命名的[75]原则遵循McCouch等方法。15 3结果与分析3.1水稻耐盐和耐碱相关性状的表型值分析3.1.1苗期耐盐和耐碱相关性状的表型值分析3.1.1.1苗期耐盐相关性状的表型值分析盐胁迫下分别对亲本及F6:7RIL群体的耐盐性状进行了统计分析（表3-1）。通过两亲本++++间t检验表明，地上部Na浓度、地上部K浓度、地上部Na/K、死叶率、盐害级别和幼苗++++存活天数在两亲本间表现出显著差异，而根部Na浓度、根部K浓度和根部Na/K在两亲本+++++间差异不显著。RIL群体中地上部Na、K浓度均高于根部Na、K浓度，各性状除根部Na浓度外在RIL群体中的平均值均介于两亲本之间，且变异范围较大，存在明显的超亲分离现象，其中死叶率变异系数最大，为55.29%。由图3-1可以看出，RIL群体在盐胁迫下各性状均表现为单峰分布，对数据进行正态分布的适合性检验，表明这些性状基本符合正态分布，表现出典型的数量性状遗传特征，符合QTL作图要求。表3-1水稻苗期亲本及重组自交系群体耐盐性状的表型变异Table3-1VariationofsalttolerancerelatedtraitsforRILpopulationandparentsattheseedlingstageinrice亲本Parents重组自交系群体RILpopulation处理性状东农425长白10号平均值标准差变异范围变异系数ConditionTraitDN425CB10MeanSDRVCV(%)-1SNC(mg·g)45.2033.60**41.338.3919.5—64.520.31-1SKC(mg·g)37.8063.30**55.3317.0510.2—105.330.81SNK1.190.53**0.840.400.35—2.6547.16-1盐胁迫RNC(mg·g)22.5024.420.499.376.60—38.4845.71-1SaltRKC(mg·g)10.259.269.552.261.2—21.623.67stressRNK2.202.632.300.761.06—4.8529.13DLR(%)0.830.24**0.460.250—155.29SST5.363.46**4.092.021—949.36SDS(d)7.6312.96**9.823.382—1934.46**表示在P=0.01时差异显著**Indicatessignificanceatthe1%levels,accordingtoStudent’sttest16 图3-1盐胁迫下水稻苗期性状分布Fig.3-1Distributionofricetraitsundersaltstressattheseedlingstage17 3.1.1.2苗期耐碱相关性状的表型值分析碱胁迫下分别对亲本及F6:7RIL群体的耐碱性状进行了统计分析（表3-2）。通过两亲本++++间t检验表明，地上部Na浓度、地上部K浓度、地上部Na/K、死叶率、碱害级别和幼苗++++存活天数在两亲本间表现出显著差异，而根部Na浓度、根部K浓度和根部Na/K在两亲本++++++间差异不显著。RIL群体中地上部Na、K浓度均高于根部Na、K浓度，各性状除根部Na/K外在群体中的平均值均介于两亲本之间，且变异范围较大，存在明显的超亲分离现象，其中碱害级别变异系数最大，为58.23%。由图3-2可以看出，RIL群体在碱胁迫下除死叶率、碱害级别、幼苗存活天数表现为双峰分布，其余各性状均表现为单峰分布，对数据进行正态分布的适合性检验，表明这些性状近似或呈现正态分布，表现出典型的数量性状遗传特征，符合QTL作图要求。表3-2水稻苗期亲本及重组自交系群体耐碱性状的表型变异Table2VariationofalkalinetolerancerelatedtraitsforRILpopulationandparentsattheseedlingstageinrice亲本Parents重组自交系群体RILpopulation处理性状东农425长白10号平均值标准差变异范围变异系数ConditionTraitDN425CB10MeanSDRVCV(%)-1SNC(mg·g)34.8228.05**30.458.9410.20—54.7529.36-1SKC(mg·g)28.1241.46**38.899.2415.00—58.2324.07SNK1.230.67**0.870.450.28—1.6851.97-1碱胁迫RNC(mg·g)19.8516.9718.126.923.00—40.2038.21-1AlkalineRKC(mg·g)9.408.248.984.522.98—20.4249.97stressRNK2.112.052.140.921.00—4.7546.25DLR(%)0.960.27**0.460.260—157.29SST6.593.43**4.762.771—958.23SDS(d)6.7718.82**12.886.402—2349.69**表示在P=0.01时差异显著**Indicatessignificanceatthe1%levels,accordingtoStudent’sttest18 图3-2碱胁迫下水稻苗期性状分布Fig.3-2Distributionofricetraitsunderalkalinestressattheseedlingstage19 3.1.2大田生育期耐盐和耐碱相关性状的表型值分析3.1.2.1大田生育期耐盐相关性状的表型值分析表3-3列出了亲本及重组自交系群体在自然条件、盐胁迫、自然条件与盐胁迫比值3种条件下各性状的表现。自然条件下，通过t检验表明，只有空瘪粒数在两亲本间表现为显著差异，其余性状均没有明显差异。RIL群体中上述所有性状平均值均介于两亲本之间，且变异范围较大，其中空瘪粒数变异系数最大，为47.84%。由图3-3可以看出，RIL群体在自然条件下各性状均表现为单峰的连续正态分布，可认为上述性状是多基因控制的数量性状。盐胁迫与自然条件下相比，水稻主茎穗长缩短、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，说明盐胁迫阻碍了水稻的生长发育。通过t检验表明，在盐胁迫下两亲本间在有效穗数、空瘪粒数、千粒重、单株穗重等4个性状表现为显著差异，其余4个性状之间没有明显差异。RIL群体中以上8个性状平均值均介于两亲本之间，且变异范围较大，其中结实率变异系数最大，为64.58%。由图3可以看出，RIL群体在盐胁迫下，空瘪粒数和结实率呈现偏向连续正态分布，认为这2个性状可能是由少数主效基因和多个微效基因控制的数量性状，其余各性状均表现为单峰的连续正态分布，表现出典型的数量性状遗传特征，均符合QTL作图要求。在盐胁迫与自然条件下比值中，RIL群体各性状平均值均介于两亲本之间，且变异范围较大，其中空瘪粒数的变异系数最大，为52.70%。由图3-3可以看出，空瘪粒数、每穗总粒数、结实率和千粒重呈现偏向连续正态分布，认为这4个性状可能是由少数主效基因和多个微效基因控制的数量性状，其余各性状均表现为单峰的连续正态分布，表现出典型的数量性状遗传特征，均符合QTL作图要求。20 表3-3水稻大田生育期亲本及重组自交系群体在自然条件和盐胁迫下相关性状的表型变异Table3-3VariationofnaturalconditionandsaltstressrelatedtraitsforRILpopulationandparentsatthefieldgrowthperiodinrice亲本Parents重组自交系群体RILpopulation处理性状东农425长白10号平均值标准差变异范围变异系数ConditionTraitDN425CB10MeanSDRVCV(%)自然条件ML(cm)22.9321.3322.841.5019.13—26.706.56NaturalPN(个)12.8811.9212.024.098—1834.03conditionWN(粒)5.327.22**6.483.100—1547.84GN(粒)139134136.419.1391—19214.02SP(粒)144.32141.22143.3520.08100—20214.01SS(%)0.97020.94890.95480.0260.90—1.002.72GW(g)28.3026.1427.262.5920.40—32.509.50PW(g)36.5029.232.066.7719.39—50.0021.12盐胁迫ML(cm)21.5020.5020.781.3717.26—27.566.59SaltstressPN(个)8.2510.12**9.171.715—1318.65WN(粒)16.3410.21**14.216.275.46—3344.12GN(粒)100.92118.03108.4516.9359.33—154.0015.61SP(粒)117.26128.24122.6617.5676.56—168.3214.32SS(%)0.860.920.870.560.71—0.9564.58GW(g)18.2023.40**23.243.2813.79—32.0014.11PW(g)20.6724.40**21.475.766.68—36.7026.83盐胁迫与自ML(cm)0.940.960.910.050.75—1.005.49然条件比值PN(个)0.640.850.770.150.40—1.0019.48RatioofsaltWN(粒)3.071.412.411.271.00—6.5352.7andnaturalGN(粒)0.730.880.800.110.44—0.9813.75SP(粒)0.810.910.870.100.55—1.0011.49SS(%)0.890.970.920.060.77—0.996.52GW(g)0.640.900.850.090.55—0.9811.06PW(g)0.570.840.680.170.25—1.0025**表示在P=0.01时差异显著**Indicatessignificanceatthe1%levels,accordingtoStudent’sttest21 图3-3盐胁迫和自然条件下水稻大田生育期主要农艺性状的分布Fig.3-3Distributionofmainagronomictraitsundersaltstressandnaturalconditionatthefieldgrowthperiodinrice3.1.2.2大田生育期耐碱相关性状的表型值分析表3-4列出了亲本及重组自交系群体在自然条件、碱胁迫、自然条件与碱胁迫比值3种条件下各性状的表现。碱胁迫下主茎穗长、有效穗数、每穗实粒数、每穗总粒数、结实率、千粒重和单株穗重明显少或低于自然条件，空瘪粒数则多于自然条件，说明碱胁迫对水稻生长发育产生了明显的阻碍作用。通过t检验表明，在碱胁迫下两亲本间在有效穗数、空瘪粒数、千粒重、单株穗重等4个性状表现为显著差异，其余4个性状之间没有明显差异。RIL22 群体中以上全部性状平均值均介于两亲本之间，且变异范围较大，其中空瘪粒数变异系数最大，为44.26%。由图3-4可以看出，RIL群体在碱胁迫下，空瘪粒数和结实率呈现偏向连续正态分布，认为这2个性状可能是由少数主效基因和多个微效基因控制的数量性状，其余各性状均表现为单峰的连续正态分布，表现出典型的数量性状遗传特征，均符合QTL作图要求。在碱胁迫与自然条件下比值中，RIL群体除主茎穗长外其余7个性状平均值均介于两亲本之间，且变异范围较大，其中空瘪粒数的变异系数最大，为47.22%。由图3-4可以看出，主茎穗长、空瘪粒数、结实率和千粒重呈现偏向连续正态分布，认为这4个性状可能是由少数主效基因和多个微效基因控制的数量性状，其余各性状均表现为单峰的连续正态分布，表现出典型的数量性状遗传特征，均符合QTL作图要求。23 表3-4水稻大田生育期亲本及重组自交系群体在自然条件和碱胁迫下相关性状的表型变异Table3-4VariationofnaturalconditionandalkalinestressrelatedtraitsforRILpopulationandparentsatthefieldgrowthperiodinrice亲本Parents重组自交系群体RILpopulation处理性状东农425长白10号平均值标准差变异范围变异系数ConditionTraitDN425CB10MeanSDRVCV(%)自然条件ML(cm)22.9321.3322.841.5019.13—26.706.56NaturalPN(个)12.8811.9212.024.098—1834.03conditionWN(粒)5.327.22**6.483.100—1547.84GN(粒)139134136.419.1391—19214.02SP(粒)144.32141.22143.3520.08100—20214.01SS(%)0.97020.94890.95480.030.90—1.002.72GW(g)28.3026.1427.262.5920.40—32.509.50PW(g)36.5029.2032.066.7719.39—50.0021.12碱胁迫ML(cm)21.9320.321.211.4816.53—25.366.98AlkalinePN(个)7.329.14**8.861.835—1520.65stressWN(粒)18.4310.73**15.436.832.66—36.0044.26GN(粒)104.07111.52105.5918.0457-14717.08SP(粒)121.06122.28121.6319.2271—18415.8SS(%)0.860.910.860.060.67—0.946.68GW(g)17.7323.47**23.323.3012.23—32.9814.15PW(g)19.4724.7**21.324.758.45—35.9322.28碱胁迫与ML(cm)0.960.950.930.050.76—1.005.38对照比值PN(个)0.570.770.740.140.40—1.0418.92RatioofWN(粒)3.461.492.521.191.00—6.4047.22alkalineGN(粒)0.750.830.780.110.46—0.9814.1andnaturalSP(粒)0.840.870.850.100.48—1.0011.76SS(%)0.890.960.900.060.70—0.986.67GW(g)0.630.900.860.10.54—1.0011.63PW(g)0.530.850.690.160.35—0.9923.19**表示在P=0.01时差异显著**Indicatessignificanceatthe1%levels,accordingtoStudent’sttest24 图3-4碱胁迫和自然条件下水稻大田生育期主要农艺性状的分布Fig.3-4Distributionofmainagronomictraitsunderalkalinestressandnaturalconditionatthefieldgrowthperiodinrice25 3.2水稻耐盐和耐碱相关性状的相关分析3.2.1苗期耐盐和耐碱性状间的相关分析3.2.1.1苗期耐盐性状间相关分析++盐胁迫下苗期各性状的相关分析如表3-5所示。结果表明，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，表明盐胁迫下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，暗示根部对Na、K的吸+收也没有选择性。地上部Na浓度与死叶率、盐害级别呈显著正相关，与幼苗存活天数呈极显著负相关；死叶率与盐害级别呈极显著正相关，与幼苗存活天数呈极显著负相关；盐害级别与幼苗存活天数呈极显著负相关，表明地上部钠离子越多，死叶率就越高，叶片盐害级别就越大，幼苗存活的时间就越短，植株的耐盐性就越差。表3-5苗期耐盐性状间的相关分析Table3-5Correlationcoefficientsamongsalttolerancetraitsattheseedlingstage处理性状盐胁迫SaltstressConditionTraitSNCSKCSNKRNCRKCRNKDLRSSTSDSSNC1SKC0.252**1SNK0.173*-0.608**1盐胁迫RNC0.077-0.0470.0271SaltRKC0.0690.0130.0320.605**1stressRNK-0.030-0.035-0.0410.286**-0.453**1DLR0.271*-0.0350.0760.097-0.0250.0691SST0284*-0.0140.0480.105-0.0450.0190.904**1SDS-0.349**-0.006-0.023-0.1280.027-0.080-0.780**-0.842**1*和**分别表示在0.05和0.01水平上显著相关*and**indicatessignificanceatthelevelof5%and1%,respectively.3.2.1.2苗期耐碱性状间相关分析++碱胁迫下苗期各性状的相关分析如表3-6所示。结果表明，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，表明碱胁迫下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，暗示根部对Na、K的吸+++收也没有选择性；地上部K浓度与根部Na浓度呈显著正相关，表明根部Na浓度较高时，+++有可能有较多的K向地上部运输，导致地上部K浓度升高。地上部Na浓度与死叶率、碱害级别呈显著正相关，与幼苗存活天数呈极显著负相关；死叶率与碱害级别呈极显著正相关，26 与幼苗存活天数呈极显著负相关；碱害级别与幼苗存活天数呈极显著负相关，表明地上部钠离子越多，死叶率就越高，叶片碱害级别就越大，幼苗存活的时间就越短，植株的耐碱性就+越差。地上部K浓度与碱害级别呈显著负相关，与幼苗存活天数呈显著正相关，说明地上部+具有高水平K浓度时，碱害级别就越低，幼苗存活的时间越长，植株的耐碱性增强了。地上++部Na/K与死叶率和碱害级别呈显著正相关，与幼苗存活天数呈显著负相关，说明地上部具++有较高Na/K时，幼苗存活的时间变短，死叶率提高，碱害级别变大，幼苗所受的碱害会加重。表3-6苗期耐碱性状间的相关分析Table3-6Correlationcoefficientsamongalkalinetolerancetraitsattheseedlingstage处理性状碱胁迫AlkalinestressConditionTraitSNCSKCSNKRNCRKCRNKDLRSATSDSSNC1SKC0.181*1SNK0.487**-0.728**1碱胁迫RNC0.0170.188*0.0651AlkalineRKC-0.1090.0520.0710.638**1stressRNK0.163*-0.0220.130.570**-0.157*1DLR0.249*-0.1170.159*-0.057-0.087-0.0041SAT0.184*-0.189*0.187*-0.113-0.0780.0370.181*1SDS-0.196**0.172*-0.185*0.0870.145-0.012-0.487**-0.728**1*和**分别表示在0.05和0.01水平上显著相关*and**indicatessignificanceatthelevelof5%and1%,respectively.3.2.2大田生育期耐盐和耐碱性状间的相关分析3.2.2.1大田生育期耐盐性状间相关分析大田生育期耐盐性状间的相关分析如表3-7所示。自然条件下，每穗实粒数与主茎穗长呈极显著正相关；每穗总粒数与每穗成粒数呈显著正相关，与空瘪粒数呈极显著负相关；结实率与主茎穗长和每穗成粒数呈极显著正相关，与空瘪粒数呈极显著负相关；单株穗重与主茎穗长、有效穗数、千粒重呈极显著正相关。盐胁迫下，主茎穗长、每穗总粒数和千粒重两两间均呈极显著正相关；有效穗数、结实率和千粒重两两间均呈显著或极显著正相关；主茎穗长与有效穗数、空瘪粒数和每穗实粒数呈显著或极显著正相关；空瘪粒数与每穗总粒数呈极显著正相关，与结实率和单株穗重呈极显著负相关；每穗实粒数与每穗总粒数和单株穗重呈极显著正相关；每穗总粒数与结实率呈极显著负相关，与千粒重呈极显著正相关；结实率与单株穗重呈极显著正相关。盐胁迫和盐胁迫与自然条件比值中，主茎穗长与有效穗数、每穗实粒数、每穗总粒数和千粒重均呈显著或极显著正相关；空瘪粒数均与结实率均呈极显著负相关；每穗实粒数与每穗总粒数和千粒27 重均呈极显著正相关；每穗总粒数与千粒重均呈极显著正相关。表3-7大田生育期耐盐性状间的相关分析Table3-7Correlationcoefficientsamongsalttolerancetraitsatthefieldgrowthperiod处理性状MLPNWNGNSPSSGWPWConditionTrait自然条件ML1naturalPN0.0441conditionWN0.0710.0671GN0.481**-0.1210.0831SP0.051-0.121-0.941**0.153*1SS0.487**-0.105-0.239**0.980**-0.0031GW0.0630.009-0.002-0.0610.001-0.0681PW0.215**0.347**0.1160.036-0.1040.040.232**1盐胁迫ML1SaltstressPN0.153*1WN0.178*0.0351GN0.421**-0.012-0.0931SP0.462**0.0020.267**0.911**1SS0.0580.163*-0.204**-0.004-0.303**1GW0.292**0.571**-0.0130.236**0.219**0.405**1PW-0.016-0.011-0.760**0.260**-0.0330.212**0.0721盐胁迫与自ML1然条件比值PN0.160*1RatioofsaltWN-0.117-0.0291andnaturalGN0.333**0.127-0.226**1SP0.315**0.155*0.0370.915**1SS0.1270.047-0.550**0.407**0.173*1GW0.238**0.099-0.0120.235**0.227**0.1111PW0.188*0.379**0.0860.1260.176*-0.0450.1171*和**分别表示在0.05和0.01水平上显著相关*and**indicatessignificanceatthelevelof5%and1%,respectively.3.2.2.2大田生育期耐碱性状间相关分析大田生育期耐碱性状间的相关分析如表3-8所示。自然条件下，每穗成粒数与主茎穗长28 呈极显著正相关；每穗总粒数与每穗成粒数呈显著正相关，与空瘪粒数呈极显著负相关；结实率与主茎穗长和每穗成粒数呈极显著正相关，与空瘪粒数呈极显著负相关；单株穗重与主茎穗长、有效穗数、千粒重呈极显著正相关。碱胁迫下，主茎穗长、每穗实粒数、每穗总粒数和千粒重两两间均呈极显著正相关。有效穗数与每穗实粒数和每穗总粒数呈显著负相关，与千粒重呈极显著正相关；空瘪粒数与主茎穗长和每穗总粒数呈显著或极显著正相关，与结实率、千粒重和单株穗重呈显著或极显著负相关；每穗实粒数与单株穗重呈显著正相关；结实率与每穗总粒数呈极显著负相关，与单株穗重呈显著正相关。碱胁迫和碱胁迫与自然条件比值中，主茎穗长与每穗实粒数和每穗总粒数均呈显著或极显著正相关；空瘪粒数均与结实率均呈极显著负相关；每穗实粒数与每穗总粒数均呈极显著正相关。29 表3-8大田生育期耐碱性状间的相关分析Table3-8Correlationcoefficientsamongalkalinetolerancetraitsatthefieldgrowthperiod处理性状MLPNWNGNSPSSGWPWConditionTrait自然条件ML1naturalPN0.0441conditionWN0.0710.0671GN0.481**-0.1210.0831SP0.051-0.121-0.941**0.153*1SS0.487**-0.105-0.239**0.980**-0.0031GW0.0630.009-0.002-0.0610.001-0.0681PW0.215**0.347**0.1160.036-0.1040.040.232**1碱胁迫ML1AlkalinePN0.0561stressWN0.171**0.0631GN0.447**-0.168*-0.0171SP0.477**-0.153*0.348**0.912**1SS-0.1020.014-0.332**-0.111-0.236**1GW0.241**0.353**-0.158*0.289**0.288**0.1441PW-0.039-0.062-0.544**0.176*-0.0690.173*0.0301碱胁迫与ML1自然条件PN0.0921比值RatioWN-0.0130.0551ofalkalineGN0.166*0.066-0.176*1andnaturalSP0.0990.0770.891**10.291**SS0.071-0.035-0.395**0.193*0.071GW0.036-0.037-0.1510.046-0.0260.164*1PW0.247**0.347**0.1560.1130.223**-0.107-0.0091*和**分别表示在0.05和0.01水平上显著相关*and**indicatessignificanceatthelevelof5%and1%,respectively.30 3.3遗传图谱构建3.3.1引物筛选经过“东农425”和“长白10号”两亲本间SSR标记多态性检验，在合成的1000对SSR引物中，共有110对引物表现出多态性，多态性引物的频率为11%，剔除扩增带型不清楚的引物，最终从110对引物中选取102对扩增效果较好的引物用于RIL群体分子标记遗传连锁图谱的构建。3.3.2SSR标记在引物中的偏分离通过对RIL群体中180个体进行多态性引物扩增，经过SSR标记检测所获得到的数据化基因型位点进行卡方测验如表3-9所示。本研究所应用的102对SSR标记中，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%，，除第1、2、3、4、7、9、11染色体外，其他5条染色体均有偏分离位点。第3染色体的偏分离位点最多，为6个；第1、4和11染色体分别为1个；第7和9染色体分别为2个；第2染色体为3个。9个位点偏向于母本东农425，占偏分离位点总数的56.25%，另外7个位点偏向父本长白10，占偏分离位点总数的43.75%。表3-9东农425×长白10RIL群体基因型偏分离的卡方测验(P<0.01)Table3-9Chi-squaretestforgenotypedistortedsegregationinDongnong425×Changbai10RILpopulations(P<0.01)标记染色体基因型Genotype合计卡方概率2MakersChr.ABHMTotalProbabilityRM1349178725251800.240.6242RM48817596181802.580.1083RM1321187595291805.370.0205RM580192642041805.030.0250RM24315092172118012.420.0004RM136019077671801.010.3144RM49018780491800.290.5880RM918888041800.001.0000RM519877051802.520.1124RM52918589241800.090.7617RM48619878041802.270.1317（转下页）31 （接上页）RM134228287471800.150.7005RM53027897141802.060.1509RM213294651381805.290.0215RM20729477091801.690.1936RM20828782471800.150.7005RM1255210368361807.160.0074RM1347214610204180118.560.0000RM12865287702121801.840.1749RM12941280821531800.020.8751RM128524210334118025.660.0000RM423272852031801.080.2995RM4828588611800.050.8196RM411368833261801.490.2222RM230833581161518019.330.0000RM1332394653181805.290.0215RM23139876061802.780.0954RM13243138360618059.790.0000RM12563145272618080.950.0000RM73150261318087.360.0000RM2323121511718028.490.0000RM293310269181806.370.0116RM55310173061804.510.0338RM227382776151800.160.6917RM1230376921021801.520.2170RM571369921541803.290.0699RM1352368886181802.560.1093RM5173601107318014.710.0001RM167944109670418010.020.0015RM47148683651800.050.8175RM1205477871151800.610.4349RM335470921441802.990.0839RM518478801751800.030.8736RM30558586361800.010.9390RM51657890391800.860.3545（转下页）32 （接上页）RM18376574881441801.210.2714RM50958591041800.20.6511RM598573851571800.910.3397RM43059482131800.820.3657RM16458189281800.380.5395RM291578821731800.100.7518RM16357986871800.300.5858RM459573812241800.420.5191RM53858287561800.150.7005RM127159282241800.570.4484RM25368978941800.720.3947RM528679682851800.820.3643RM20404675711331800.110.7406RM4546787610161800.030.8720RM1340683811061800.020.8759RM20341680786161800.030.8736RM2038468193151800.830.3630RM135779380251800.980.3230RM1306790721441802.000.1573RM13537104636718010.070.0015RM32079670861804.070.0436RM418789721091801.80.1803RM560765941741805.290.0215RM182790721351802.000.1573RM346710169731806.020.0141RM1365710272241805.170.0229RM12797933543918026.280.0000RM18079970651804.980.0257RM515882692271801.120.2901RM1384875894121801.200.2743RM22475871102251805.550.0184RM1235877901031801.010.3144RM264885831111800.020.8774RM1308892741131801.950.1624（转下页）33 （接上页）RM28187992091800.990.3202RM28591105401618019.120.0000RM21998886151800.020.8795RM215971107021807.280.0070RM20199086041800.090.7630RM1375108782561800.150.7005RM25152108790031800.050.8216RM252131084801421800.100.7548RM25179109085051800.140.7055RM216108977951800.870.3517RM24992108487541800.050.8185RM24952108785351800.020.8788RM4741010370251806.290.0121RM26063119082171800.370.5419RM21118095141801.290.2568RM229118984161800.140.7038RM2241173871641801.230.2684RM2598611451321218042.760.0000RM1264128285491800.050.8164RM13101279788151800.010.9364RM280331282801621800.020.8751RM2842712778210111800.160.6917RM1302127893181801.320.2513注：A：母本东农425带型；B：父本长白10号带型；H：杂合带型；M：缺失。Note:A:TypeoffemaleparentDong-nong425;B:TypeofmaleparentChang-bai10;H:Typeofheterozygous;M:Missing3.3.3遗传图谱构建图3-5为“东农425”和“长白10号”杂交组合RIL群体为基础的水稻连锁图谱。构建的连锁图谱共包含102个SSR标记，总共覆盖水稻基因组约1915.05cM，标记间平均距离为18.77cM。其中第5染色体标记密度最大，标记间平均距离为13.73cM。标记之间的顺序与Gramene网站(http://www.gramene.org)IRGSP(2005)所公布的标记顺序基本一致，仅个别位点顺序颠倒。34 图3-5东农425×长白10RIL群体的遗传连锁图谱Fig.3-5ResultsofgeneticmappingforRILpopulationderivedfromacrossDong-nong425andChang-bai10asparent35 3.4水稻耐盐和耐碱相关性状QTL分析3.4.1水稻苗期耐盐和耐碱相关性状QTL分析3.4.1.1苗期耐盐相关性状的QTL分析在盐胁迫下，对苗期耐盐相关性状进行QTL分析（表3-10），共检测到12个QTL，分布在第1、3、5、6、8染色体上，LOD值范围为2.50-3.80，对表型变异的贡献率范围为++2.58%-16.41%。共检测到与Na、K相关的QTL5个，分布在第3和第8染色体上。其中检+测到1个与地上部K浓度相关的QTL，位于第8染色体的RM1308-RM281区间内，贡献率+为6.83%，增效等位基因来自CB10；检测到3个与根部Na浓度相关的QTL，分别位于第3染色体的RM1256-RM1324、RM411-RM1230和第8染色体的RM1235-RM264区间内，其中，qSRNC3-1贡献率最大，为16.41%，除qSRNC3-2的增效等位基因来自DN425外，其余2个+QTL增效等位基因均来自CB10；与根部K浓度相关的1个QTL，位于第8染色体上的+RM1235-RM264区间内，贡献率为3.52%，增效等位基因来自CB10。未检测到与地上部Na++++浓度、地上部Na/K及根部Na/K相关的QTL。在第6和第8染色体上分别检测到1个与死叶率相关的QTL，分别位于RM20384-RM20341和RM1384-RM22475区间内，其中qSDLR8贡献率最大，为5.86%，增效等位基因来自CB10。检测到3个与盐害级别相关的QTL，分别位于第1染色体的RM1360-RM490、第6染色体的RM20384-RM20341和第8染色体的RM1384-RM22475区间内，当中qSSST1贡献率最大，为4.75%，其增效等位基因来自DN425。在第5染色体RM430-RM164和第6染色体RM20384-RM20341各检测到1个与幼苗存活天数相关的QTL，其中qSSDS6贡献率最大，为4.65%，其增效等位基因来自CB10。在盐胁迫所检测到的QTL当中，大多都定位在第6和第8染色体上。qSRNC8和qSRKC8均被定位在第8染色体RM1235-RM264同一区间内；位于第6染色体的qSDLR6、qSSST6和qSSDS6均被定位在RM20384-RM20341相同区间内；qSDLR8和qSSST6均在第8染色体++RM1384-RM22475同一区间内被检测到；Na、K相关的QTL与死叶率、盐害级别、幼苗存活天数相关的QTL没有定位在同一区间内。36 表3-10水稻苗期耐盐性状的QTL及遗传效应Table3-10QTLandtheirgenticeffectsforsalttolerancetraitsattheseedlingstageinrice数量性状染色体标记区间LOD值贡献率加性效应处理性状位点ConditionTraitsLODAdditiveQTLChr.MarkerintervalPVE(%)peakeffectSKCqSSKC88RM1308—RM2812.606.83-3.04RNCqSRNC3-13RM1256—RM13242.5416.41-1.60RNCqSRNC3-23RM411—RM12303.804.760.68RNCqSRNC88RM1235—RM2642.744.03-0.63RKCqSRKC88RM1235—RM2642.503.52-0.24盐胁迫DLRqSDLR66RM20384—RM203413.003.800.49SaltDLRqSDLR88RM1384—RM224753.105.86-0.61StressSSTqSSST11RM1360—RM4902.964.750.44SSTqSSST66RM20384—RM203412.883.280.37SSTqSSST88RM1384—RM224752.752.58-0.33SDSqSSDS55RM430—RM1643.013.120.60SDSqSSDS66RM20384—RM203412.654.65-0.55注：QTL命名中的第一个大写字母S代表盐胁迫ThefirstcapitalletterSrepresentsaltstress3.4.1.2苗期耐碱相关性状的QTL分析在碱胁迫下，对苗期耐碱相关性状进行了QTL分析（表3-11），共检测到17个QTL，分布在第1、2、3、4、7、9、10染色体上，LOD值范围为2.56-3.87，对表型变异的贡献率++++范围为3.71%-14.41%。在碱胁迫条件下共检测到10个与Na、K浓度及Na/K有关的QTL，+分布在第1、2、3、4、7、10染色体上。检测到1个与地上部Na浓度相关的QTL，1个与+地上部K浓度有关的QTL，分别位于第2染色体的RM1347-RM48和RM1255-RM213区间++内，贡献率分别为14.4%和5.58%；检测到3个与地上部Na/K有关QTL，分别位于第2染色体的RM12941-RM1285、第7染色体的RM180-RM1357和第10染色体的RM24992-RM24952的区间内，其中，qASNK2贡献率最大，为7.57%，除qASNK10的增效+等位基因来自CB10外，其余2个QTL增效等位基因均来自DN425；检测到1个与根部Na浓度有关的QTL，位于第3染色体的RM293-RM232区间内，贡献率为13.7%，其增效等位+基因来自CB10；检测到2个与根部K浓度有关的QTL，分别位于第1染色体的RM5-RM9和第2染色体的RM12865-RM12941区间内，其增效等位基因均来自CB10；检测到2个与根++部Na/K有关QTL，分别位于第3染色体的RM293-RM232和第4染色体的RM16794-RM471区间内，其中qARNK3贡献率较大，为10.48%，其增效等位基因均来自CB10。在第1和第37 9染色体上分别检测到1个与死叶率相关的QTL，分别位于RM243-RM580和RM219-RM215区间内，其中qADLR9贡献率最大，为5.45%，增效等位基因来自CB10。检测到2个与碱害级别相关的QTL，分别位于第3染色体的RM1324-RM411和第7染色体的RM180-RM1357区间内，当中qASAT7贡献率最大，为12.08%，其增效等位基因来自DN425。在第3染色体RM1324-RM411、第7染色体RM180-RM1357和第9染色体RM219-RM215各检测到1个与幼苗存活天数相关的QTL，其中qASDS3贡献率最大，为11.41%，其增效等位基因来自CB10。在碱胁迫所检测到的QTL当中，大多都定位在第2、3和第7染色体上。qARNC3和qARNK3均被定位在第3染色体RM293-RM232同一区间内；位于第3染色体的qASAT3和qASDS3均被定位在RM1324-RM411相同区间内；qASNK7、qASAT7和qASDS7均被定位在第7染色体RM180-RM1357区间内；qADLR9和qASDS9均被定位在第9染色体RM219-RM215同一区间内。38 表3-11水稻苗期耐碱性状的QTL及遗传效应Table3-11QTLandtheirgenticeffectsforalkalitolerancetraitsattheseedlingstageinrice数量性加性效染色体标记区间LOD值贡献率处理性状状位点应ConditionTraitsLODAdditiveQTLChr.MarkerintervalPVE(%)peakeffectSNCqASNC22RM1347—RM483.8714.41-2.45SKCqASKC22RM1255—RM2133.495.581.47SNKqASNK22RM12941—RM12852.777.570.13SNKqASNK77RM180—RM13572.663.790.09SNKqASNK1010RM24992—RM249522.764.08-0.09RNCqARNC33RM293—RM2322.9713.71-0.89RKCqARKC11RM5—RM93.336.14-0.38碱胁迫RKCqARKC22RM12865—RM129412.593.71-0.29AlkalineRNKqARNK33RM293—RM2322.5610.48-0.32StressRNKqARNK44RM16794—RM4712.807.59-0.27DLRqADLR11RM243—RM5803.064.18-0.54DLRqADLR99RM219—RM2152.775.45-0.61SATqASAT33RM1324—RM4113.1610.111.11SATqASAT77RM180—RM13572.8412.080.97SDSqASDS33RM1324—RM4113.2311.41-2.79SDSqASDS77RM180—RM13572.6110.32-2.06SDSqASDS99RM219—RM2152.747.551.76QTL命名中的第一个大写字母A代表碱胁迫ThefirstcapitalletterArepresentalkalinestress3.4.2水稻大田生育期耐盐和耐碱相关性状QTL分析3.4.2.1大田生育期耐盐相关性状的QTL分析在自然条件下检测到除单株穗重外其余7个性状的13个QTL，分布在第1、3、5、6、7、10、11和12染色体上。在盐胁迫下，共检测到17个影响大田生育期8个耐盐性状的QTL，分布在第1、3、5、6、7、9和11染色体上（表3-12）。只在自然条件下10个QTL，在盐胁迫下诱导表达8个QTL以及盐胁迫与自然条件比值下的6个，在自然条件和盐胁迫下同时表达的3个QTL。39 共检测到6个与主茎穗长相关的QTL，其中只在自然条件下检测到的2个QTL，分别为qML1和qML5，其增效等位基因均来自DN425。在盐胁迫下诱导表达1个QTL，为qSML1，其增效等位基因来自DN425；以及盐胁迫与自然条件比值下的1个QTL，为qSRML11，其增效等位基因来自CB10。在自然条件和盐胁迫下同时表达的1个QTL，为qML6或qSML6，其增效等位基因均来自CB10。共检测到3个与有效穗数相关的QTL，其中只在自然条件下检测到的2个QTL，分别为qPN10和qPN12，其增效等位基因均来自DN425。在盐胁迫下诱导表达1个QTL，为qSPN11，其增效等位基因来自CB10。没有检测到在自然条件和盐胁迫同时表达的QTL。共检测到3个与空瘪粒数相关的QTL，其中只在自然条件下检测到的1个QTL，为qWN5，其增效等位基因来自CB10。在盐胁迫下诱导表达1个QTL，为qSWN5，其增效等位基因来自CB10；以及盐胁迫与自然条件比值下的1个QTL，为qSRWN3，其增效等位基因来自CB10。没有检测到在自然条件和盐胁迫同时表达的QTL。共检测到4个与每穗实粒数相关的QTL，其中没有检测到只在自然条件下表达的QTL。在盐胁迫下诱导表达1个QTL，为qSGN1，其增效等位基因来自DN425；以及盐胁迫与自然条件比值下的1个QTL，为qSRGN3，其增效等位基因来自DN425。在自然条件和盐胁迫下同时表达的1个QTL，为qGN7或qSGN7，其增效等位基因均来自CB10。共检测到4个与每穗总粒数相关的QTL，其中只在自然条件下检测到的1个QTL，为qSP7，其增效等位基因来自DN425。在盐胁迫与自然条件比值下的1个QTL，为qSRSP3，其增效等位基因来自DN425。在自然条件和盐胁迫下同时表达的1个QTL，为qSP1或qSSP1，其增效等位基因均来自CB10。共检测到3个与结实率相关的QTL，其中只在自然条件下检测到的2个QTL，为qSS5和qSS11，其增效等位基因分别来自DN425和CB10。在盐胁迫下诱导表达1个QTL，为qSSS11，其增效等位基因来自CB10。没有检测到在自然条件和盐胁迫同时表达的QTL。共检测到5个与千粒重相关的QTL，其中只在自然条件下检测到的2个QTL，为qGW3和qGW8，其增效等位基因分别来自CB10和DN425。在盐胁迫下诱导表达2个QTL，为qSGW3和qSGW9，其增效等位基因均来自CB10；以及盐胁迫与自然条件比值下的1个QTL，为qSRGW9，其增效等位基因来自CB10。没有检测到在自然条件和盐胁迫同时表达的QTL。共检测到2个与单株穗重相关的QTL，没有检测到只在自然条件下和在自然条件和盐胁迫同时表达的QTL。在盐胁迫下诱导表达1个QTL，为qSPW11，其增效等位基因来自CB10；以及盐胁迫与自然条件比值条件下的1个QTL，为qSRPW3，其增效等位基因来自DN425。40 表3-12水稻大田期耐盐性状的QTL及遗传效应Table3-12QTLandtheirgenticeffectsforsalttolerancetraitsatthefieldgrowthperiod染色性状标记区间自然条件naturalcondition盐胁迫Saltstress比值Ratio体LODPVELODPVELODPVETraitsChr.MarkerintervalQTLADDQTLADDQTLADDpeak(%)peak(%)peak(%)ML1RM1321-RM488qML12.6112.690.531RM9-RM1321qSML12.810.210.445RM516-RM598qML52.756.880.46RM20404-RM528qML62.524.2-0.31qSML63.4810.09-0.4411RM25986-RM224qSRML112.6818.65-0.03PN10RM24992-RM24952qPN102.887.880.5711RM25986-RM224qSPN112.6415.45-0.7712RM1302-RM28427qPN122.576.450.52WN3RM1256-RM1324qSRWN34.1821.36-1.365RM430-RM164qWN52.576.03-0.765RM18376-RM516qSWN52.665.7-1.75GN1RM1321-RM488qSGN12.6213.436.213RM232-RM7qSRGN32.539.780.047RM1365-RM346qGN72.635.86-4.71qSGN72.514.44-3.64SP1RM1321-RM488qSP12.556.2-5.02qSSP12.6114.28-6.65（转下页）41 （接上页）SP3RM1256-RM1324qSRSP34.0716.970.077RM1365-RM346qSP72.544.284.22SS5RM430-RM164qSS52.656.570.057RM1356-RM346qSS112.929.49-0.0711RM25948-RM224qSSS112.5826.34-0.03GW3RM232-RM7qGW32.594.15-0.073RM1352-RM517qSGW32.686.46-0.848RM22475-RM1235qGW82.639.990.089RM215-RM201qSGW92.9218.03-1.39qSRGW92.7412.73-0.03PW3RM1256-RM1324qSRPW32.618.240.0711RM25986-RM224qSPW112.5616.96-2.43QTL命名中的第一个大写字母S盐胁迫ThefirstcapitalletterSrepresentsaltstress42 3.4.2.2大田生育期耐碱相关性状的QTL分析在自然条件下检测到除单株穗重外其余7个性状的13个QTL，分布在第1、3、5、6、7、10、11和12染色体上。在碱胁迫下，共检测到14个影响大田生育期除单株穗重外7个耐碱性状的QTL，分布在第3、4、7、8、10和12染色体上（表3-13）。只在自然条件下11个QTL，在碱胁迫下诱导表达6个QTL以及碱胁迫与自然条件比值下的6个，在自然条件和碱胁迫下同时表达的2个QTL。共检测到4个与主茎穗长相关的QTL，其中只在自然条件下检测到的3个QTL，分别为qML1、qML5和qML6，其增效等位基因均来自DN425。在碱胁迫与自然条件比值下的1个QTL，为qARML10，其增效等位基因来自CB10。没有检测到在自然条件和碱胁迫下同时表达的QTL。共检测到4个与有效穗数相关的QTL，其中只在自然条件下检测到的1个QTL，为qPN10，其增效等位基因来自DN425。在碱胁迫下诱导表达1个QTL，为qAPN4，其增效等位基因来自DN425。在自然条件和碱胁迫下同时表达的1个QTL，为qPN12或qAPN12，其增效等位基因均来自CB10。共检测到3个与空瘪粒数相关的QTL，其中只在自然条件下检测到的1个QTL，为qWN5，其增效等位基因来自CB10。在碱胁迫与自然条件比值下的2个QTL，为qARWN3和qARWN7，其增效等位基因分别来自CB10和DN425。没有检测到在自然条件和碱胁迫下同时表达的QTL。共检测到3个与每穗实粒数相关的QTL，其中只在自然条件下检测到的1个QTL，为qGN7，其增效等位基因来自DN425。在碱胁迫下诱导表达1个QTL，为qAGN12，其增效等位基因来自CB10；以及碱胁迫与自然条件比值下的1个QTL，为qARGN12，其增效等位基因来自CB10。没有检测到在自然条件和碱胁迫下同时表达的QTL。共检测到3个与每穗总粒数相关的QTL，其中只在自然条件下检测到的2个QTL，为qSP1和qSP7，其增效等位基因来自DN425。在碱胁迫下诱导表达1个QTL，为qASP7，其增效等位基因均来自DN425。没有检测到在自然条件和碱胁迫下同时表达的QTL。共检测到4个与结实率相关的QTL，其中只在自然条件下检测到的2个QTL，为qSS5和qSS11，其增效等位基因分别来自DN425和CB10。在碱胁迫下诱导表达1个QTL，为qASS12，其增效等位基因来自CB10；以及碱胁迫与自然条件比值下的1个QTL，为qARSS4，其增效等位基因分来自DN425。没有检测到在自然条件和碱胁迫下同时表达的QTL。共检测到6个与千粒重相关的QTL，其中只在自然条件下检测到的1个QTL，为qGW3，其增效等位基因来自CB10。在碱胁迫下诱导表达2个QTL，为qAGW7-1和qAGW7-2，其增效等位基因均来自CB10；以及碱胁迫与自然条件比值下的1个QTL，为qARGW7，其增效等位基因来自CB10。在自然条件和碱胁迫下同时表达的1个QTL，为qGW8或qAGW8，其增效等位基因均来自CB10。没有检测到与单株穗重相关的QTL。43 表3-13水稻大田期耐碱性状的QTL及遗传效应Table3-13QTLandtheirgenticeffectsforalkalitolerancetraitsatthefieldgrowthperiod染色性状标记区间自然条件naturalcondition碱胁迫Alkalinestress比值Ratio体LODPVELODPVELODPVETraitsChr.MarkerintervalQTLADDQTLADDQTLADDpeak(%)peak(%)peak(%)ML1RM1321-RM488qML12.6112.690.535RM516-RM598qML52.756.880.46RM20404-RM528qML62.524.20.3110RM1375-RM25152qARML102.86.48-0.01PN4RM471-RM1205qAPN42.647.030.4810RM24992-RM24952qPN102.887.880.5712RM1302-RM28427qPN122.576.45-0.52qAPN122.528.53-0.53WN3RM1324-RM411qARWN32.7616.56-0.715RM430-RM164qWN52.576.03-0.767RM1279-RM1365qARWN72.528.70.36GN7RM1365-RM346qGN72.635.864.7112RM1302-RM28427qAGN122.7714.59-6.91qARGN122.812.63-0.04SP1RM1321-RM488qSP12.556.25.027RM1365-RM346qSP72.544.284.227RM560-RM418qASP72.678.255.54（转下页）44 （接上页）SS4RM16794-RM471qARSS42.716.190.025RM430-RM164qSS52.656.570.057RM1356-RM346qSS112.929.49-0.0712RM1302-RM28427qASS122.549.28-0.02GW3RM232-RM7qGW32.594.15-0.077RM1279-RM1365qAGW7-12.696.46-0.857RM1306-RM1279qARGW72.825.97-0.037RM560-RM418qAGW7-22.55.14-0.758RM22475-RM1235qGW82.639.99-0.08qAGW82.635.44-0.77QTL命名中的第一个大写字母A碱胁迫ThefirstcapitalletterArepresentalkalinestress45 46 分别代表苗期盐胁迫和碱胁迫的QTLQTLforsaltstressandalkalinestressattheseedlingstage分别代表大田生育期盐胁迫和碱胁迫的QTLQTLforsaltstressandalkalinestressatthefieldgrowthperiod▅分别代表盐胁迫和碱胁迫与自然条件比值的QTLQTLfortheratioofSaltoralkalistressandnaturalconditions代表大田生育期自然条件的QTLQTLfornaturalcondition数字符号1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16和17分别代表性状SNC、SKC,SNK,RNC,RKC,RNK,DLR,SST/SAT,SDS,ML,PN,WN,GN,SP,SS,GW和PW。Digitalsymbols1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16and17respectivelyrepresentSNC,SKC,SNK,RNC,RKC,RNK,DLR,SST/SAT,SDS,ML,PN,WN,GN,SP,SS,GW,PW.图3-6重组自交系群体检测到的QTL位点在染色体上的分布Fig.3-6ThedistributionofQTLonchromosomesintheRILpopulation47 4讨论4.1水稻耐盐性和耐碱性4.1.1水稻苗期的耐盐性和耐碱性以往许多学者的研究中大多集中在耐盐性或耐碱性的单个QTL分析模式上，大多研究认为水稻耐盐碱性是多基因控制的数量性状，耐盐性和耐碱性相互作用并在生理上的综合体现[7,18]，所以单个方面上的研究具有片面性和局限性。通常认为水稻在盐碱逆境下体内积累了+较多Na，从而对植株各器官和组织造成了离子毒害。郑耐盐水稻中柱薄壁细胞能够储存多+[35]余的Na，减少了向植物叶片的运输，从而提高了耐盐性。Sharma研究指出与耐碱品种相+++比，敏碱品种的各个器官组织中积累了较高的Na浓度和较低的K浓度，水稻自身通过Na+++的排除与K的吸收来维持较低的Na/K比率来提高自身的耐盐碱性。有报道认为，在盐胁++[69,76-77]迫下Na和K的吸收是一个平行而相互独立的过程彼此不存在竞争，本研究在盐胁迫+++和碱胁迫两种条件下Na和K相关分析结果基本相同，在两种胁迫下，根部Na浓度与根部+++K浓度均呈极显著正相关，说明Na和K的吸收彼此间无影响，与前人研究结果一致；地上++++部Na浓度与地上部K浓度呈极显著正相关，说明Na和K向地上部运输也是一个平行而相互独立的过程彼此不存在竞争，与前人研究结果不同。在两种胁迫条件下地上部和根部所检++++测到的QTL具有明显差异，地上部Na浓度和根部Na浓度以及地上部K浓度和根部K浓++度相关的QTL分别被定位在染色体的不同区域，表明根部对Na和K的吸收与向地上部运+输存在不同的遗传机制。在盐胁迫和碱胁迫两种条件下地上部Na浓度与死叶率、盐碱害级别均呈显著正相关，与幼苗存活天数呈极显著负相关；幼苗存活天数与盐碱害级别和死叶率均呈极显著负相关；死叶率与盐碱害级别均呈显著正相关。而且在盐胁迫下，死叶率、盐害级别、幼苗存活天数定位在相同区间；在碱胁迫下碱害级别与幼苗存活天数、死叶率与幼苗存活天数定位在相同区间，说明死叶率、盐碱害级别、幼苗存活天数这些QTL紧密连锁或可能为部分区域重叠，同时也说明幼苗存活天数越短，叶片盐碱害级别就越大，植株的耐盐碱性就越差，所以盐碱害级别是水稻苗期叶片受到盐碱害的宏观表现，幼苗存活天数是衡量耐盐碱性强弱的一个最终指标,它是各种耐盐碱机制的综合体现。另外，两种胁迫间所检测到的苗期9个性状的QTL，除第3染色体影响苗期盐胁迫根部钠离子的QTL与影响苗期碱胁迫碱害级别和幼苗存活时间的QTL定位在相邻区间外，其余均没有定位在同一染色体的相同区++++++间，说明地上部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极小，所以苗期耐盐性和耐碱性遗传可能是相互独立的。48 4.1.2水稻大田生育期的耐盐性和耐碱性盐碱胁迫阻碍水稻的生长发育，但是对水稻的最大危害还是使水稻产量下降，为了和实际情况接轨，大多数育种家采用大田盐胁迫或碱胁迫的产量作为最终目标性状筛选耐盐碱品种，水稻主茎穗长、有效穗数、千粒重、结实率、每穗实粒数、每穗总粒数、单株穗重等性状是直接或间接决定水稻产量的农艺性状，因此在盐碱胁迫下，对大田生育期产量及产量构成因素上的研究有着重要意义。一般认为同一性状在不同的环境中有着不同的表现，不同性状在同一环境中表现也不相同，本研究中在自然条件、盐胁迫、碱胁迫下对产量相关性状进行研究，通过在自然条件和胁迫中探究水稻耐盐性和耐碱性的关系。两种胁迫条件下与自然条件下相比有着相同的表现，水稻的主茎穗长缩短、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，说明盐胁迫和碱胁迫都阻碍了水稻的生长发育和最终产量的形成。两种胁迫条件下，单株穗重均与每穗实粒数和结实率呈显著正相关，说明盐胁迫和碱胁迫下每穗实粒数和结实率是影响单株穗重的重要因素。在盐胁迫下，检测到单株穗重与结实率的QTL在同一染色体的同一区间；在碱胁迫下没有检测到与单株穗重相关的QTL。所以影响水稻盐胁迫和碱胁迫下产量形成的主要因素很可能是处于生殖生长阶段的每穗实粒数和结实率。两种胁迫间所检测到的大田生育期8个性状的QTL，除第3染色体影响大田生育期盐胁迫和自然条件比值下的空瘪粒数、每穗总粒数、单株穗重与影响大田生育期碱胁迫和自然条件比值下的空瘪粒数定位在相邻区间，第7染色体影响大田生育期盐胁迫下的每穗实粒数的QTL与影响碱胁迫下千粒重的QTL和碱胁迫和自然条件比值下的空瘪粒数的QTL定位在相邻区间外，其余均没有定位在同一染色体的相同区间，说明大田生育期耐盐性和耐碱性的遗传重叠极小，所以大田生育期耐盐性和耐碱性遗传可能是相互独立的。4.2水稻苗期和大田生育期耐盐碱性QTL的遗传重叠分析水稻耐盐碱性在各发育时期没有特别的联系，某一生育时期的耐盐碱性与其他生育时期[78-80]的耐盐碱性可能不存在特别的相关性。已有很多研究表明水稻耐盐碱性在不同生育期有[81-83]不同的遗传机制，此外还有一些学者指出QTL的表达具有时空特性。近些年来许多学者[42,47,63,72]利用不同群体定位水稻发芽期、苗期、分蘖期、成熟期的耐盐碱相关性状的QTL，但是水稻对盐碱胁迫在苗期最敏感，随着生长发育植株耐盐性逐渐提高，到生殖阶段又变得敏感，所以本研究以水稻最为敏感的苗期耐盐碱的相关性状和大田生育期的产量相关性状作为研究对象，分析水稻苗期耐盐碱性与水稻大田生育期耐盐碱性之间的关系，所以能更切合实际的了解水稻不同生长阶段耐盐碱QTL表达和遗传关系。本研究在盐胁迫下，苗期共检测12个QTL，大田生育期共检测到17个QTL。将盐胁迫下，苗期所检测到的QTL与大田生育期所检测到的QTL进行比较分析表明，在两个时期定+位在同一染色体相同区间上的包括第3染色体上影响苗期根部Na浓度和大田生育期盐胁迫49 与自然条件比值的空瘪粒数、每穗总粒数、单株穗重的RM1256-RM1324区间内。在碱胁迫下，苗期共检测17个QTL，大田生育期共检测到14QTL。将碱胁迫下苗期所检测到QTL与大田生育期所检测到QTL进行比较分析表明，在两个时期定位在同一染色体相同或相邻区间上的包括第3染色体上影响苗期碱害级别、幼苗存活天数和大田生育期碱胁迫与自然条件++比值的空瘪粒数的RM1324-RM411区间内，第4染色体上影响苗期根部Na/K和大田生育期碱胁迫与自然条件比值的千粒重的RM16794-RM471区间内，第4染色体上影响苗期RNK的RM16794-RM471区间内和大田生育期的单株有效穗数的相邻RM471-RM1205区间。总体来看，两个时期盐胁迫和碱胁迫一共检测出60个QTL。两个时期定位在同一或相邻区间只有10个QTL，说明两个时期的耐盐碱性只有部分重叠，83.3%的控制苗期和大田生育期耐盐碱相关性状的QTL是相互独立的，由于控制苗期和大田生育期耐盐碱性的遗传重叠程度较小，所以苗期的耐盐碱性与大田生育期的耐盐碱性可能不存在明显的相关。4.3QTL共分布[84-86]控制相关性状的QTL通常被定位在同一或相似的染色体区域。本研究中，在第1染色体RM1321-RM488定位到自然条件下与主茎穗长、每穗总粒数和盐胁迫下的每穗实粒数、每穗总粒数的相关的QTL，同时其相邻区间RM9-RM1321定位到盐胁迫下与主茎穗长++++相关的QTL；在碱胁迫下，与地上部Na浓度、根部K浓度及地上部Na/K相关的QTL均定位在第2染色体的相邻区间，其区间分别为RM1347-RM48、RM12865-RM12941、+++RM12941-RM1285；在碱胁迫下与根部Na浓度、根部Na/K相关的QTL均被定位在第3染色体的RM293-RM232区间内，碱胁迫下与碱害级别、幼苗存活天数相关的QTL和碱胁迫与自然条件比值下的空瘪粒数相关的QTL均被定位在第3染色体的RM1324-RM411区间内，+盐胁迫下与根部Na浓度相关的QTL和盐胁迫与自然条件比值下的空瘪粒数、每穗总粒数、单株穗重相关的QTL均定位在第3染色体的RM1256-RM1324区间内，盐胁迫与自然条件比值下的每穗实粒数相关的QTL与自然条件下的千粒重的QTL均定位在第3染色体的++RM232-RM7区间内；碱胁迫下与根部Na/K相关的QTL和碱胁迫与自然条件比值下结实率相关的QTL均定位在第4染色体RM16794-RM471区间内，同时其相邻区间定位到与碱胁迫下单株有效穗数相关的QTL；盐胁迫下与幼苗存活天数相关的QTL和自然条件下空瘪粒数、结实率相关的QTL均定位在第5染色体RM430-RM164区间内；盐胁迫下与死叶率、盐害级别、幼苗存活天数相关的QTL均定位在第6染色体RM20384-RM20341区间内，盐胁迫下与主茎穗长相关的QTL和自然条件下主茎穗长相关的QTL均定位在第6染色体++RM20404-RM528区间内；碱胁迫下与根部Na/K、碱害级别、幼苗存活天数、千粒重相关的QTL和碱胁迫与自然条件比值下的空瘪粒数、千粒重相关的QTL均定位在第7染色体的相邻区间，其区间分别RM180-RM1357、RM1306-RM1279、RM1279-RM1365区间内，碱胁迫下与每穗总粒数、千粒重相关的QTL均定位在第7染色体的RM560-RM418区间内，盐胁迫下与每穗实粒数相关的QTL与自然条件下每穗实粒数、每穗总粒数、结实率相关的QTL++均定位在第7染色体的RM1365-RM346区间内；盐胁迫下与与根部Na浓度和根部K浓度50 相关的QTL均定位在第8染色体的RM1235-RM264区间内，盐胁迫下与与死叶率和盐害级别相关的QTL均定位在第8染色体的RM1384-RM22475区间内，碱胁迫下与千粒重相关的QTL和自然条件下与千粒重相关的QTL均定位在第8染色体的RM22475-RM1235区间内；盐胁迫下与千粒重相关的QTL和盐胁迫与自然条件比值下与千粒重相关的QTL均定位在第9染色体的RM215-RM201区间内，碱胁迫下与死叶率、幼苗存活天数相关的QTL均定位在++第9染色体的RM219-RM215区间内；碱胁迫下与地上部Na/K相关的QTL和自然条件下与单株有效穗数相关的QTL均定位在第10染色体的RM24992-RM22952区间内；盐胁迫下与单株有效穗数、结实率、单株穗重相关的QTL和盐胁迫与自然条件比值下与主茎穗长相关的QTL均定位在第11染色体的RM25986-RM224区间内；自然条件下的与单株有效穗数相关的QTL、碱胁迫下与单株有效穗数、每穗实粒数、结实率相关的QTL和碱胁迫与自然条件比值下每穗实粒数均定位在第12染色体的RM1302-RM28427区间内。那些在自然条件和胁迫条件定位在同一区间的QTL，说明这些QTL不受环境的影响，在不同环境中能够稳定表达。那些定位在相同或相邻区间的QTL，说明QTL有集中分布的现象，相关性状的位点之间存在着大量的遗传重叠，在遗传上可能是由一因多效或基因的紧密连锁造成的，需要进一步培育近等基因系进行深入研究和分析。4.4与前人QTL分析结果的比较[87-89]通过借助相同的分子标记或图谱的比对，将本研究定位到的苗期和大田生育期耐盐和耐碱QTL与前人耐盐和耐碱QTL结果进行比较。发现本文第1染色体RM1360-RM490区间影[90]响苗期盐害级别的qSSST1，与影响盐害级别的qSTS1定位在相同区间；RM5-RM9区间影响[62]苗期碱胁迫根部钾离子的qARKC1，与碱胁迫下影响苗高的qSH1定位在相邻区间、盐胁迫[45]下地上部钾离子的qSKC1定位在相同区间。第2染色体RM1347-RM48区间影响苗期碱胁迫地上部钠离子的qASNC2和RM12941-RM1285区间影响苗期碱胁迫地上部钠钾比的qASNK2，[39]与影响芽期相对根数的qRRN2定位在相邻区间。第3染色体RM1256-RM1324区间影响苗期盐胁迫根部钠离子的qSRNC3-1、RM1324-RM411区间影响苗期碱胁迫碱害级别的qASAT3和苗[58]期碱胁迫幼苗存活天数的qASDS3，与影响秧苗活力的qSV-3定位在同一染色体相邻区域；RM1324-RM411区间影响苗期盐胁迫根部钠离子的qSRNC3-2，与影响发芽率的相对盐害率的[72][65]qSRGP3-2、叶部钠离子含量的qNaLV-3.1定位在相邻区间。第4染色体RM471-RM1205区间影响大田生育期碱胁迫有效穗数的qAPN4，与影响盐胁迫单株产量的QGyp4a定位在同一[47]区间；RM16794-RM471区间影响苗期碱胁迫根部钠钾比的qARNK4和大田生育期碱胁迫与[71]自然条件比值下结实率的qARSS4，与影响碱胁迫成粒数的qAGN4定位在相邻区间。第5染色体RM18376-RM516区间影响大田生育期盐胁迫空瘪粒数的qSWN5，与影响碱胁迫死叶率的[63]qDLRa5-3定位在相邻区间。第6染色体RM20404-RM528区间影响大田生育期盐胁迫主茎穗[47]长的qSML6，与影响盐胁迫穗长的qPL6定位在相同区间。第7染色体RM180-RM1357区间影响苗期碱胁迫地上部钠钾比的qASNK7、碱害级别的qASAT7和幼苗存活天数的qASDS9，与[39]影响碱胁迫相对发芽指数的qRGR7定位在相邻区间；RM560-RM418区间影响大田生育期碱51 [47]胁迫每穗总粒数和千粒重的qASP7和qAGW7-2，与影响盐胁迫单株产量的QGyp7定位在同一区间。第8染色体RM1308-RM281区间影响苗期盐胁迫地上部钾离子的qSSKC8，与影响盐[65]胁迫叶部钾离子含量的qKLV-8.2定位在相同区间；RM1235-RM264区间影响苗期根部钠离[61]子和钾离子的qSRNC8和qSRKC8与影响盐胁迫茎秆中钠离子含量的qNaSH-8.1、茎部钠离子[65]含量的qNaSV-8.1和叶部钠离子含量的qNaLV-8.2定位在相邻区域。第9染色体RM215-RM201影响大田生育期盐胁迫千粒重的qSGW9和盐胁迫与自然条件比值下千粒重的[90]qSRGW9，与盐胁迫相对地上部干重qRSW9和相对全干重qRTW9定位在同一区间。第10染色体RM24992-RM24952区间影响苗期碱胁迫地上部钠钾比的qASNK10，与影响碱胁迫幼苗前[39]期苗高相对碱害率的qASH10-1定位在相邻区域。第11染色体RM25986-RM224区间影响大田生育期盐胁迫有效穗数的qSPN11、结实率qSSS11和单株穗重的qSPW11，与影响盐胁迫单株++产量的QGyp11定位在相同区间。本文检测到的苗期与Na、K浓度相关的QTL与Ammar等研++究共性较多，与其不同的是在盐胁迫下本文未在1、2染色体上检测到与Na、K浓度相关的QTL，可能与试验材料和遗传背景的差异有关；大田生育期检测到的QTL与柴路的盐胁迫下检测到的QTL较多在相同区间，但是与其不同的是本文用的是一个群体在盐、碱两种环境下，而他则是多个群体只在盐胁迫下。以上说明那些在不同研究群体和不同环境下检测到影响不同耐盐和耐碱相关性状的QTL区间，说明那些QTL是表现稳定、可靠的QTL，是影响水稻耐盐和耐碱性的重要基因组区域，对水稻耐盐和耐碱性研究具有重要意义，对分子标记辅助选育耐盐碱品种可能具有重要的利用价值。52 5结论++++5.1盐胁迫和碱胁迫下，苗期地上部Na浓度、地上部K浓度、地上部Na/K、死叶率、盐++碱害级别和幼苗存活天数在两亲本间均有显著差异，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，RIL群体中地上部Na浓度和地上部K浓度均明显高于根++部Na浓度和根部K浓度，盐碱胁迫后地上部积累了较多的钠离子；大田生育期盐胁迫和碱胁迫与自然条件下相比，水稻主茎穗长缩短、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。++++5.2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均呈显著或极显著++++++正相关，根部Na浓度与根部K浓度、根部Na/K均呈极显著正相关，苗期Na、K的吸收++和运输均是平行而独立的过程，且根部对Na和K的吸收与向地上部运输存在不同的遗传机+制，地上部Na浓度与死叶率、盐碱害级别均呈显著正相关，与幼苗存活天数均呈极显著负相关；幼苗存活天数与盐碱害级别和死叶率均呈极显著负相关；死叶率与盐碱害级别均呈显著正相关，说明地上部钠离子越多，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，大田生育期单株穗重均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。5.3用102个SSR标记构建了RIL群体的遗传连锁图谱，全长1915.05cM，标记间平均距离为18.77cM，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%。5.4盐胁迫下，苗期共检测到影响耐盐相关性状12个QTL；大田生育期共检测到17个耐盐性状的QTL，其中检测到在自然条件和盐胁迫下同时表达的3个QTL。碱胁迫下，苗期共检测到影响耐碱相关性状17个QTL；大田生育期共检测到14个耐碱性状的QTL，其中检测到在自然条件和碱胁迫下同时表达的2个QTL。5.5苗期盐、碱胁迫所检测到的29个QTL中，仅3个QTL定位在相邻区间外，其余均没有++++定位在同一染色体的相同区间，说明地上部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，所以苗期耐盐性和耐碱性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中的QTL，仅2个QTL定位在同一染色体的相邻区间，其余均没有定位在同一染色体的相同区间，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、千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很小，所以大田期耐盐性和耐碱性遗传可能是相互独立的。5.6苗期和大田生育期的盐胁迫和碱胁迫一共检测出60个QTL。两个时期定位在同一或相邻区间只有10个QTL，说明2个时期的耐盐碱性只有部分重叠，83.3%的控制苗期和大田生育期耐盐碱相关性状的QTL是相互独立的，由于控制苗期和大田生育期耐盐碱性的遗传重叠程度较小，所以苗期的耐盐碱性与大田生育期的耐盐碱性可能不存在明显的相关。53 致谢三年的硕士研究生的生活转瞬即逝，犹如划过夜空的流星，虽然时间对于人生很短，但是却留下了许多抹不去的记忆。回想东北农业大学的生活，学校以严禁的科研氛围教我求学，以充实的校园生活育我成人，使得我终生受益。本论文的完成是在导师邹德堂教授的悉心指导下完成的，导师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德都是值得我去学习的。导师不仅教给我知识，而且教导我为人处世的道理。从论文的选题、试验设计、试验修改、试验实施到论文的写作和发表。都留下了老师辛勤的汗水和珍贵的时间，千言万语都难表达我对老师的敬意。同时衷心感谢赵宏伟教授在学习、生活和实验中的指导和支持，赵老师在我的论文的修改中，她不厌其烦的指导我，使我受益匪浅，她对工作的认真态度以及高尚的人格魅力使我敬佩不已，祝福老师工作顺利。同样感谢课题组王敬国老师、刘化龙老师、杨亮老师和孙健老师在实验过程中的大力支持和热情的帮助，是你们让我的实验能够顺利的完成，也是你们让我学习到了许多为人交友的道理和许多人生真谛。本实验和论文的完成也离不开同学和朋友的关心与帮助，感谢你们在试验过程中无私的付出与帮助，使试验能够顺利进行；感谢你们这些年来的陪伴与鼓励，使我的学习生活充满欢声笑语。还要感谢郑洪亮博士在生活和学习中的给予我的帮助和包容，愿友谊长存。回想论文的写作，过程总比结果让人学到的更多的东西，最后祝愿所有的同学都能顺利毕业。54 参考文献[1]周锡跃,徐春春,李凤博.世界水稻产业发展现状趋势及对我国的启示[J].农业现代化研究,2010,31(5):525-528.[2]祝寿泉,王遵亲.盐渍土分类原则及其分类系统[J].土壤,1989,2:106-109.[3]俞仁培,陈德明.我国盐渍土资源及其开发利用[J].土壤通报,1999,30(4):158-159.[4]Salinit:Environment-plants-molecules[M].Dordrecht,theNettherlands:KluwerAcademicPublishers,2002.[5]ZhuJK.Plantsalttolerance[J].Trendsinplantscience,2001,6(2):66-71.[6]赵可夫.植物对盐渍逆境的适应[J].生物学通报,2002,37(6):7-10.[7]FlowersTJ.Improvingcropsalttolerance[J].JournalofExperimentalbotany,2004,55(396):307-319.[8]刘友良,汪良驹,余叔文等.植物对盐胁迫的反应和耐盐性[J].植物生理与分子生物学,1998,3:752-769.[9]王衍安,李际红.耐盐杨树新无性系选育续报[J].山东林业科技,1997(4):7-10.[10]杨茁萌,庞海涛.鲁梅克斯K-1杂交酸模耐盐性的初步研究[J].中国草地,2000(1):26-30.2+[11]史跃林,罗庆熙.Ca对盐胁迫下黄瓜幼苗中CaM,MDA含量和质膜透性的影响[J].植物生理学通讯,1995,31(5):347-349.[12]张新春,李自超.植物耐盐性研究进展[J].玉米科学,2002,10(1):50-56.[13]张慧,周骏马.水稻突变体M-20的耐盐生理特性[J].植物生理学报(ISSN0257-4829),1997,23(2):181-186.[14]刘春玲,彭新湘,郭振飞.水稻对几种逆境的抗性与ABA的关系[J].中国青年农业科学学术年报,2002.[15]DubeyRS.Biochemicalchangesingerminatingriceseedsundersalinestress[J].BiochemieundPhysiologiederPflanzen,1982,177(6):523-535.[16]韦朝领,袁家明.植物抗逆境的分子生物学研究进展(综述)[J].安徽农业大学学报,2000,27(2):204-208.[17]张福锁.植物根引起的根际pH值改变的原因及效应[J].土壤通报,1993,24(1):43-45.[18]YeoAR,FlowersTJ.Varietaldifferencesinthetoxicityofsodiumionsinriceleaves[J].PhysiologiaPlantarum,1983,59(2):189-195.+-[19]郑少玲,严小龙.盐胁迫下不同水稻基因型根内Na和Cl的分布情况比较[J].华南农业大学学报,1996,17(4):24-28.[20]BarklaBJ,PantojaO.Physiologyofiontransportacrossthetonoplastofhigherplants[J].Annualreviewofplantbiology,1996,47(1):159-184.[21]赵可夫,李法曾.中国的盐生植物[J].植物学通报,1999,16(3):201-207.55 [22]张立钦,郑勇平.黑杨派新无性系水培苗对盐胁迫反应研究[J].浙江林学院学报,2000,17(2):121-125.[23]李际红,张友鹏.3个杨树新无性系耐盐力测定初报[J].山东林业科技,2001(1):10-13.[24]SeelWE,HendryGA,LeeJA,Effectofdesiccationsonsomeactivatedoxygenprocessingenzymesandantioxidantsinmosses.ExPBot1992,43:1031–1037.[25]龚继明,钱前.水稻耐盐性QTL的定位[J].科学通报,1998,43(17):1847-1850.[26]AnoopN,GuptaAK.TransgenicindicaricecvIR-50over-expressingVignaaconitifoliaΔ1-Pyrroline-5-carboxylatesynthetasecDNAshowstolerancetohighsalt[J].JournalofplantBiochemistryandBiotechnology,2003,12(2):109-116.[27]程广有,许文会.水稻品种耐盐碱性的研究[J].延边农学院学报,1995,17(4):195-201.[28]梁正伟,杨福,王志春,等.盐碱胁迫对水稻主要生育性状的影响[J].生态环境,2004,13(1):43-46.[29]程广有,许文会,黄永秀.关于水稻苗期Na2CO3筛选浓度和鉴定指标的研究[J].延边农学院学报,1994.[30]DarganKS,AbrolIP,BhumblaDR.Performanceofricevarietiesinahighlysalinesodicsoilasinfluencedbyplantpopulation[J].AgronomyJournal,1974,66(2):279-280.[31]SrivastavaOP,SinghB,PathakAN.1984.VarietaldifferencesinPuptakeofriceonsodicsoils.InternationalRiceResearchNewsletter,9:11[32]QadarA.Salinityandsodicitytoleranceinrice.InternationalRiceResearchNewsletter,1985,10:7-8.[33]QadarA.Alleviationofsodictystressonricegenotypesbyphos-phorusfertilization.PlantandSoil,1998,203:269-277.[34]SinghRB,RanPC,SinghBB.Geneticvariabilityinricegeno-typesplantedinsodicsoils.InternationalRiceResearchNewsletter,1990,15:13.[35]SharmaSK.Mechanismoftoleranceinricevarietiesdifferinginsodictytolerance.PlantandSoil,1986.93:141-145.[36]方先文,汤陵华,王艳平.耐盐水稻种质资源的筛选[J].植物遗传资源学报,2004,5(3):295-298.[37]郭望模,傅亚萍,孙宗修.水稻芽期和苗期耐盐指标的选择研究.浙江农业科学,2004.130~33[38]HeenanDP,LewinLG,McCafferyDW.Salinitytoleranceinricevarietiesatdifferentgrowthstages[J].AnimalProductionScience,1988,28(3):343-349.[39]程海涛,姜华,颜美仙等.两个水稻DH群体发芽期和幼苗前期耐碱性状QTL定位比较[J].分子植物育种,2008,6(3):439-450.[40]祁栋灵,郭桂珍,李明哲等.碱胁迫下粳稻幼苗前期耐碱性的数量性状基因座检测[J].作物学报,2009,35(2):301-308.[41]顾兴友,梅曼彤,严小龙等.水稻耐盐性数量性状位点的初步检测[J].中国水稻科56 学,2000,14(2):65-70.++[42]LinHX,ZhuMZ,YanoM,etal.QTLsforNaandKuptakeoftheshootsandrootscontrollingricesalttolerance[J].TheoreticalandAppliedGenetics,2004,108(2):253-260.[43]林鸿宣.应用分子标记检测水稻耐盐性的QTL[J].中国水稻科学,1998,12(2):72-78.[44]梁晶龙.利用重组自交系群体的水稻耐盐/碱性QTL定位分析[D].重庆师范大学,2013.[45]藏金萍,孙勇,王韵等.利用回交导入系剖析水稻苗期和分蘖期耐盐性的遗传重叠[J].中国科学:C辑,2008,38(9):841-850.[46]孙健.水稻耐盐相关性状的发育动态QTL分析[D].东北农业大学,2013.[47]柴路.利用高代回交导入系定位水稻全生育期耐盐QTL[D].中国农业科学院,2013.[48]龚继明,钱前.控制水稻重要农艺性状的QTL在盐胁迫与非胁迫条件下的对比研究[J].中国科学:C辑,2000,30(6):561-569.[49]ZaidemML,MendozaRD,TumimbangEB.Geneticvariabilityofsalinitytoleranceatdifferentgrowthstagesofrice[M]//PBGB2003AnnualReport.LasBanos,IRRIPhilippines,2004:19-20.[50]PatersonAH,LanderES,HewittJD,etal.ResolutionofquantitativetraitsintoMendelianfactorsbyusingacompletelinkagemapofrestrictionfragmentlengthpolymorphisms[J].Nature,1988,335(6192):721-726.[51]程立锐.利用双向导入系和重组自交系研究水稻重要农艺性状的遗传规律[D].中国农业科学院,2011.[52]陈红.利用三个重叠重组自交系精细定位棉花染色体24部分区段的纤维品质及产量性状QTL[D].南京农业大学,2009.[53]LanderES,BotsteinD.MappingmendelianfactorsunderlyingquantitativetraitsusingRFLPlinkagemaps[J].Genetics,1989,121(1):185-199.[54]ZengZB.Theoreticalbasisforseparationofmultiplelinkedgeneeffectsinmappingquantitativetraitloci[J].ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences,1993,90(23):10972-10976.[55]ZengZB.Precisionmappingofquantitativetraitloci[J].Genetics,1994,136(4):1457-1468.[56]朱军.数量性状遗传分析的新方法及其在育种中的应用[J].浙江大学学报(农业与生命科学版),2000,26(1):1-6.[57]王建康.数量性状基因的完备区间作图方法[J].作物学报,2009,35(2):239-245.[58]PrasadSR，BagaliPG，HittalmaniS，etal．Molecularmappingofquantitativetraitlociassociatedwithseedlingsalttolerancestressinriee(OryzasativaL)[J]．CurrSci，2000，78：162-164．[59]WangZF，ChengJ，ChenZW，etal．IdentificationofQTLswithmain,epistaticandQTL×environmentinteractioneffectsforsalttoleranceinriceseedlingsunderdiifferentsalinityconditions[J]．TheorApplGenet，2012，125：807-815．57 [60]TakehisaH，ShimodateT，FukutaY，etal．IdentificationofquantitativetraitlociforplantgrowthofriceinPaddyfieldfloodedwithsaltwater[J]．FieldCropsResearch，2004，89：85-95．[61]PanditA，RaiV，BalS，etal．CombiningQTLmappingandtranscriptomeprofilingofbulkedRILsforidentificationoffunctionalpolymorphismforsalttolerancegenesinrice(OryzasativaL.)[J]．MolGenetGenomics，2010，284：121-136．[62]祁栋灵.水稻耐碱性数量性状座位(QTLs)初步分析[D].四川农业大学，2008.[63]LiangJ,QuY,YangC,etal.IdentificationofQTLsassociatedwithsaltoralkalinetoleranceattheseedlingstageinriceundersaltoralkalinestress[J].Euphytica,2015,201(3):441-452.[64]孙勇，藏金萍，王韵，等．利用回交导入系群体发掘水稻种质资源中的有利耐盐QTL[J]．作物学报，2007，33(10)：1611-1617．++−[65]AmmarMHM,PanditA,SinghRK,etal.MappingofQTLsControllingNa,KandClIonConcentrationsinSaltTolerantIndicaRiceVarietyCSR27[J].JournalofPlantBiochemistryandBiotechnology,2009,18(2):139-150.[66]陈志伟.利用一个釉粳交重组自交系群体定位水稻苗期耐盐性QTL[D].南京农业大学，2007.[67]MohammadiR,MendioroMS,DiazGQ,etal.Mappingquantitativetraitlociassociatedwithyieldandyieldcomponentsunderreproductivestagesalinitystressinrice(OryzasativaL.)[J].Journalofgenetics,2013,92(3):433-443.[68]KoyamaML，LevesleyA，KoebnerRMD，etal．Quantitativetraitlociforcomponentphysiologicaltraitsdeterminingsalttoleranceinrice[J]．Plantphysiol，2001，125：406-422．[69]周红菊，穆俊祥，赵胜杰等．水稻高世代回交导入系耐盐性的遗传研究[J]．分子植物育种，2005，3(5)：716-720[70]邹德堂,马婧,王敬国等.粳稻幼苗前期耐碱性的QTL检测[J].东北农业大学学报,2013(1):12-18.[71]曲英萍.水稻耐盐碱性QTLs分析[D].中国农业科学院,2007.[72]YoshidaS,FornoDA,CockJH,GomezKA.LaboratoryManualforPhysiologicalStudiesofRice.TheInternationalRiceResearchInstitute,Manila,Philippine:IRRI.1976:1-83.[73]ChaudharyRC.Standardevaluationsystemforrice[J].InternationalRiceResearchInstitute,Manila,1996.[74]DoyleJJ,DoyleJI.IsolationofplantDNAfromfreshtissue.Focus,1990,12:149-151.[75]McCouchSR,ChoYG,YanoM,etal.ReportonQTLnomenclature[J].RiceGenetNewsl,1997,14(11):11-131.[76]YeoAR,YeoME,FlowersTJ.Selectionoflineswithhighandlowsodiumtransportfromwithinvarietiesofaninbreedingspecies:Rice(OryzasativaL.).NewPhytology,1988,110:13-19.[77]GarciaA,RizzoCA,Ud-DinJ,BartosSL,SenadhiraD,FlowersTJ,YeoAR.Sodiumand58 potassiumtransporttothexylemareinheritedindependentlyinrice,andthemechanismofsodium:potassiumselectivitydiffersbetweenriceandwheat.PlantCellEnviron,1997,20:1[78]ShannonMC.Principlesandstrategiesinbreedingforhighersalttolerance[J].Plantandsoil,1985,89(1-3):227-241.[79]JohnsonDW,SmithSE,DobrenzAK.GeneticandphenotypicrelationshipsinresponsetoNaClatdifferentdevelopmentalstagesinalfalfa[J].TheoreticalandAppliedGenetics,1992,83(6-7):833-838.[80]FooladMR,LinGY.Absenceofageneticrelationshipbetweensalttoleranceduringseedgerminationandvegetativegrowthintomato[J].PlantBreeding,1997,116(4):363-367.[81]AkbarM,YabunoT,Breedingforsaline-resistantvarietiesofrice:II.Comparativeperformanceofsomericevarietiestosalinityduringearlydevelopmentstage.JapJBreed1974,25:176–181.[82]ZaidemML,MendozaRD,TumimbangEB,Geneticvariabilityofsalinitytoleranceatdifferentgrowthstagesofrice,inPBGB2003AnnualReport,InternationalRiceResearchInstitute,LasBanos,Philippines2004,pp.19−20.[83]ZangJP,SunY,WangY,YangJ,LiF,ZhouYL,ZhuLH,ReysJ,MohammadhoseinF,XuJL,LiZK,DissectionofgeneticoverlapofsalttoleranceQTLsattheseedlingandtilleringstageusingbackcrossintrogressionlinesinrice.ScienceinChinaSeriesC:LifeSciences2008,51(7):583–591.[84]VeldboomLR,LeeM,WoodmanWL.Molecular-markerfacilitatedstudiesinanelitemaizepopulation:I.LinkageanalysisanddeterminationofQTLsformorphologicaltraits.TheoreticalandAppliedGenetics1994,88:7-16[85]LinHX,QianHR,ZhuangJY,LuJ,MinSK,XiongZM,HuangN,ZhengKL.RFLPmappingofQTLsforyieldandrelatedcharactersinrice(OryzasativaL.).TheoreticalandAppliedGenetics,1996,92:920-927.[86]XiaoJ,YuanLP,TanksleySD.IdentificationofQTLsaffectingtraitsofagronomicimportantinarecombinantinbredpopulationderivedfromasubspecificricecross.TheoreticalandAppliedGenetics,1996,92:230-244.[87]TemnykhS,DeclerckG,LukashovaA,LipovichL,CartinhourS,McCouchS.Computationalandexperimentalanalysisofmicrosatellitesinrice(OryzasativaL.):Frequency,lengthvariation,transposonassociations,andgeneticmarkerpotential.GenomeResearch,2001,11:1441-1452.[88]KurataN,NagamuraY,YamamotoK,HarushimaY,SueN,WuJ,AntonioBA,ShomuraA,ShimizuT,LinSY,InoueT,FukudaA,ShimanoT,KubokiY,ToyamaT,MiyamotoY,KiriharaT,HayasakaK,MiyaoA,MonnaL,ZhongHS,TamuraY,WangZX,MommaT,UmeharaY,YanoM,SasakiT,MinobeY.A300kilobaseintervalgeneticmapofriceincluding883expressedsequences.NatureGenetics,1994,8:365-372.59 [89]WareD,JaiswalP,NiJJ,PanX,ChangK.Gramene:Aresourceforcomparativegrassgenomics.NucleicAcidResearch,2002,30:103-105.[90]TianL,TanL,LiuF,etal.IdentificationofquantitativetraitlociassociatedwithsalttoleranceatseedlingstagefromOryzarufipogon[J].JournalofGeneticsandGenomics,2011,38(12):593-601.60 攻读硕士学位期间发表的学术论文[1]邢军，常汇琳，王敬国，刘化龙，孙健，郑洪亮，赵宏伟，邹德堂．盐、碱胁迫条件下++粳稻Na、K浓度的QTL分析[J]．中国农业科学，2015，03：604-612．61