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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

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

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收录情况: 北大核心(2023版) ; ; CSCD(2025-2026年度) ; ; 科技核心(2024版) ; ; 农林核心(2024版)

摘要: 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、OsY3IP1、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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