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水稻脯氨酸累积相关基因多样性及与苗期耐盐性关系

彭英

   盐胁迫是作物生长和生产的主要限制性因子之一。研究水稻耐盐遗传基础、挖掘耐盐新基因是培育耐盐新品种、解决盐胁迫的主要途径。本研究利用96份水稻微核心种质,对脯氨酸累积的4个相关基因(包括OsPSCS1、OsP5CS2、OsP5CR和OsProDH)进行测序,分析其基因多样性;同时设置正常(0 mM NaCl)和盐胁迫(200 mM NaCl)两种水平的盆栽试验,考察水稻种质苗期的苗高、根鲜重、根干重、茎叶鲜重、茎叶干重、植株盐害级别和叶片脯氨酸含量等,对这些性状与脯氨酸相关基因进行关联分析。主要结果如下: 1.正常和盐胁迫两种处理下,苗期苗高、根鲜重、根干重、茎叶鲜重、茎叶干重、植株盐害级别和叶片脯氨酸含量在微核心种质群体中的分布接近正态分布,说明这些性状都属数量性状,受多基因控制。 2.在种质中,苗期叶片脯氨酸含量在盐胁迫条件下的变异系数最大,为61.0%。表明不同水稻品种对盐胁迫的反应存在较大的差异。 3.除叶片脯氨酸含量外,其他性状在正常和盐胁迫两种处理之间的相关性都达到了显著水平。根相对鲜重、根相对干重与正常水平下的表现呈显著负相关,说明植株在正常水平下表现越好,其耐受性可能越差。 4.4个脯氨酸累积相关基因中,以OsProDH的核苷酸多样性最高(π=0.01034):中性检测表明,OsP5CS1的5 -UTR和3 -UTR,以及OsP5CS2的3 -UTR显著,而其他基因或功能域都符合中性选择模型。表明OsP5CS1和OsP5CS2可能在进化过程中受到选择压力的影响。 5.基因OsP5CS1、OsP5CS2和OsP5CR与耐盐相对指标相关,能解释4.1%到11.8%的表型变异。其中,位于基因OsP5CR第4内含子的位点+1322能解释植株相对鲜重11.8%的变异;该位点还与盐胁迫下的叶片脯氨酸含量相关,能解释4.2%的表型变异;它能解释比较大的植株盐害级别的变异(10.6%);位于基因OsP5CR第4内含子的位点+1445与相对叶片脯氨酸含量相关,解释的表型变异为3.9%。……   
[关键词]:水稻;脯氨酸基因;耐盐性;关联分析
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华中农业大学2010年