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利用水稻耐盐品种Pokkali衍生材料选育的高产耐盐新种质的遗传变异

文献类型： 中文期刊

作者： 刘春蕾 1 ; 王娟 1 ;

作者机构： 1.中国农业科学院生物技术研究所

关键词： 水稻;新种质;耐盐性;高产;变异位点;基因聚合

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2025 年 58 卷 020 期

页码： 4117-4130

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]以耐盐品种Pokkali衍生材料Pokkali-D(Pokkali-Dwarf)为父本,以高产优质品种华占为母本,获得中盐稻16,通过分析中盐稻16的基因组,鉴定高产耐盐的关键变异位点和基因,为水稻耐盐分子育种提供理论依据和基因资源.[方法]通过对耐盐亲本Pokkali-D和高产亲本华占进行杂交育种,创制出兼具耐盐性和高产特性的新种质中盐稻16.检测盐胁迫下中盐稻16幼苗的存活率和成熟期产量,鉴定中盐稻16的耐盐性.利用重测序技术对Pokkali-D、华占和中盐稻16进行全基因组测序,通过变异检测筛选出中盐稻16来自两亲本的关键变异位点和特有的变异位点.并针对高影响效应位点(变异导致翻译读码框移码或提前终止)和中等影响效应位点(变异导致氨基酸突变)进行基因注释.[结果]在120 mmol·L-1 NaCl处理下,中盐稻16的苗期存活率与Pokkali-D相当,且显著高于华占;正常大田条件下,中盐稻16的产量与华占相当,而显著高于Pokkali-D;在0.4%盐浓度条件下,中盐稻16的产量显著高于两亲本,表现出高产与耐盐性协同改良优异性状.与日本晴参考基因组比较分析发现,中盐稻16与华占共有86 716个相同变异位点,高影响和中等影响效应位点注释到1 629个基因;中盐稻16与Pokkali-D共有21 623个相同变异位点,高影响和中等影响效应位点注释到443个基因;中盐稻16特有变异位点372个,高影响和中等影响效应位点注释到11个基因.对上述2 083个基因进行功能检索,发现明确具有耐盐调控功能的基因有16个,其中12个来自华占,4个来自Pokkali-D;与产量性状相关的基因有48个,36个来自华占,12个来自Pokkali-D;同时具有产量和耐盐性调控功能的基因有3个,其中2个来自华占,1个来自Pokkali-D.值得注意的是,来自Pokkali-D 的 OsPRPL18、OsSTLK、STH1、OsLPR2和OsLPR5耐盐等位基因与来自华占的 OsSAP4、0sY3IP1、OsABI5和 OsHKT1;5等耐盐等位基因在中盐稻16中发生聚合.[结论]中盐稻16通过聚合华占和Pokkali-D的产量与耐盐性调控基因,兼具了丰产性和耐盐性,耐盐品种Pokkali-D中的耐盐等位基因在华占中进一步聚合后可以提高耐盐性,但对产量无影响.

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