大豆芽期耐盐性状的QTL定位开题报告

 2023-02-13 01:50:40

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

盐害是农业生产上重要的逆境危害之一。根据联合国教科文组织(UNESCO)和粮农组织(FAO)不完全统计,全世界盐碱地面积约9.54亿hm2[1]。江苏省沿海滩涂盐碱地面积68.7万hm2,约占全国的1/4,是亚洲最大的海岸滩涂湿地[2]。不仅如此,每年盐碱化和次生盐碱化都在不断加重,使农业生产的可持续发展受到威胁。因此在人口不断增加,耕地日趋减少和淡水资源不足的情况下,了解耐盐机理、开发利用耐盐植物资源、培育耐盐作物、有效控制和利用盐碱土,对农业发展、粮食安全、生态环境等有重要意义。

我国的主要油料作物栽培大豆(Glycinemax L.)属于中度耐盐植物,在盐渍条件下,其产量下降,盐敏感品种较耐盐品种受盐胁迫的影响更大[3]。盐胁迫可阻碍大豆种子萌发和植株生长,减少根瘤,抑制生物学产量的积累,导致产量下降和品质变化。同时盐胁迫可造成植株叶片褪绿、白化及坏死,甚至植株死亡[4]。进行栽培大豆的耐盐性研究已成为农业发展的重大课题之一。

培育耐盐品种是解决盐碱地产量减少的最有效方法,大豆耐盐遗传机制的研究与分子标记技术的广泛应用为大豆耐盐遗传育种提供了有力的辅助工具[5]。Abel(1969)认为排除Cl-机制是单基因控制的,其中排氯为显性(Ncl),氯积累为隐性(ncl)。邵桂花等(1994)利用筛选出的耐盐品种和盐敏感品种配制杂交组合,后代耐盐性分离鉴定表明,大豆耐盐主要受一对核基因控制,耐盐为显性,盐敏感为隐性[6]。郭蓓等(2000)首次在分子水平上证实了大豆的耐盐性是受一对基因控制的[7]。而罗庆云(2003)对栽培大豆的耐盐遗传研究结果表明,大豆耐盐性符合主基因 多基因模型,为数量性状[8]。Zhong等(1997)使用改进的RAPD方法(DAF),在耐盐品种Morgan和文丰7中鉴定到8.6f/350bp、8-27/240bp和8-15/215bp 3个特异的多态性位点[9]。郭蓓等(2000)以利用BSA法对耐(敏)盐品种池和一个组合F2的耐(敏)盐池进行了鉴定,获得一个共显性PCR标记[7]。经F2分析该标记与大豆耐盐基因位点紧密连锁。Lee等(2004)利用美国南部大豆品种的两个原始亲本耐盐种质资源S100和盐敏感种质资源Tokyo杂交衍生的F2:5群体进行分析和鉴定,检测到一个位于连锁群N与Sat_091紧密连锁的苗期耐盐的主效QTL,而且该QTL位点有可能是Abel(1969)报道的Ncl位点[4]。Hamwieh等(2008)利用栽培大豆Jackson和野生大豆JWS156-1杂交的F2群体检测了一个苗期耐盐的主效QTL,贡献率为64.0%,所在的遗传区域与Lee(2004)报道的一致[10]。Chen等(2008)报道在温室及沿海滩涂两种环境下,利用科丰1号和南农1138-2杂交衍生的重组自交系群体鉴定了一个位于G连锁群上的苗期耐盐的主效QTL[11]。Hamwieh等(2011)在两个重组自交系(FT-AbyaraC01,津豆6号0197)中共同检测到1个苗期耐盐的位于N连锁群上的主效QTL[12]

以上报道主要是针对大豆苗期耐盐的研究,对大豆芽期耐盐的遗传定位报道比较少。而生产上实际存在的首要问题是种子在盐碱地表层土壤中能否发芽。大豆萌发期的耐盐性是直接决定在盐碱地上种植时能否保证全苗,壮苗,提高产量的关键[13],因此大豆芽期耐盐的研究尤为重要。

本实验利用已构建的作图群体大豆RIL群体NJRIKY(包括父母本共186个家系)进行室内芽期鉴定,用连锁分析的方法初步定位与耐盐性状变异相关的关键基因组区段。为以后的精细定位,查找并克隆候选基因以及功能标记的开发提供基础。

参考文献

[1] 杨飞,林雁,吴国泉,方巍,吴菊,林林,李元梅,鲍维巨. 转基因技术在植物耐盐研究中的应用[J].分子植物育种(网络版),2011,9:1112-1121

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2. 研究的基本内容和问题

研究目标

  初步定位与芽期耐盐性状变异相关的QTL区段。

研究内容

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3. 研究的方法与方案

研究方法

对已构建的作图群体大豆RIL群体NJRIKY(包括父母本共186个家系)进行室内芽期鉴定。试验采取完全区组设计,3次重复。结合该群体的分子数据,利用QTL Cartographer V 2.5_011软件的复合区间作图技术(CIM;http://statgen.ncsu.edu/qtlcart/)检测耐盐性状的QTL,初步定位与耐盐性状变异相关的关键基因组区段。

技术路线

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4. 研究创新点

本实验着重研究了大豆芽期耐盐的表型性状变化,获得芽期耐盐性状表型数据,并结合分子标记,初步定位与耐盐性状变异相关的关键基因组区段。

5. 研究计划与进展

研究计划

2013年7月-2013年10月

对RIL群体进行室内芽期耐盐鉴定,试验采取完全区组设计,3次重复。完成RIL群体NJRIKY的耐盐鉴定,获得RIL群体的耐盐表型性状。

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