基于CSSL的水稻芽期耐盐性QTL定位

doi:10.7668/hbnxb.2017.05.016

华北农学报 ›› 2017, Vol. 32 ›› Issue (5): 106-111. doi: 10.7668/hbnxb.2017.05.016

所属专题： 水稻；盐碱胁迫；

基于CSSL的水稻芽期耐盐性QTL定位

赵春芳, 张善磊, 赵庆勇, 周丽慧, 赵凌, 姚姝, 张亚东, 王才林

江苏省农业科学院粮食作物研究所, 江苏省优质水稻工程技术研究中心, 国家水稻改良中心南京分中心, 江苏南京 210014

收稿日期:2017-07-06 出版日期:2017-10-28
通讯作者: 王才林(1959-),男,江苏无锡人,研究员,博士,博士生导师,主要从事水稻遗传育种研究。
作者简介:赵春芳(1981-),女,山东聊城人,副研究员,博士,主要从事水稻遗传育种研究。
基金资助:
国家科技支撑计划项目（2015BAD01B02）；江苏省重点研发项目（BE2016370）；现代农业产业技术体系建设专项基金项目（CARS-01-62）

Mapping of QTLs for Bud-stage Salinity Tolerance Based on Chromosome Segment Substitution Line in Rice

ZHAO Chunfang, ZHANG Shanlei, ZHAO Qingyong, ZHOU Lihui, ZHAO Ling, YAO Shu, ZHANG Yadong, WANG Cailin

Institute of Food Crops, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Jiangsu High Quality Rice Research and Development Center, Nanjing Branch of Chinese National Center for Rice Improvement, Nanjing 210014, China

Received:2017-07-06 Published:2017-10-28

摘要/Abstract

摘要： 水稻耐盐遗传位点的发掘可为其耐盐遗传机制的研究提供理论基础，为耐盐品种培育提供基因资源。利用一套以9311为背景亲本导入了日本晴染色体片段的染色体片段置换系（CSSL）为试验材料，对芽期耐盐性进行快速鉴定，并分析了耐盐QTLs。结果表明，9个CSSLs表现出显著耐盐性，经过遗传背景的高密度分子标记检测，利用代换作图方法定位到4个芽期耐盐相关QTLs，分别位于水稻第1，2，4和11号染色体上，命名为qSAT1、qSAT2、qSAT4和qSAT11，其中qSAT1在含4个重叠片段的CSSLs中被检测到，其余3个QTLs均在含2个重叠置换片段的CSSLs中被检测到，经比较发现4个QTLs与已克隆水稻耐盐基因均不在同一染色体区间，说明为新的耐盐基因候选位点。结果对进一步发掘和利用新的水稻耐盐QTL具有重要意义。

关键词: 水稻, 芽期, 耐盐, QTL

Abstract: The identification of salt tolerant genetic loci in rice can provide study basis for the molecular mechanism of salt tolerance,and gene resources for improving salt tolerant cultivars.A set of chromosome segment substitution lines (CSSLs) developed from two sequenced rice cultivars:the indica variety 9311 as the recipient and the japonica variety Nipponbare as a donor were used to detect for salt tolerance in bud stage quickly,and to locate QTLs related to salt tolerance.9 CSSLs showed significant salt tolerance and 4 QTLs were mapped by genetic background detection based on high density molecular markers and the substitution mapping.These 4 QTLs located on rice chromosomes 1,2,4 and 11 chromosomes,designated as qSAT1, qSAT2, qSAT4 and qSAT11. qSAT1 was detected in 4 CSSLs containing over lapping fragments,while the other 3 QTLs were detected in 2 CSSLs.These QTLs were not included in the same chromosome interval as the cloned rice salt tolerance genes,and thus were described as new candidate gene loci associated with bud-stage salt tolerance.The results supplies important information for further exploration and utilization of new salt tolerant QTL in rice.

Key words: Oryza sativa L., Bud stage, Salt tolerance, QTL

中图分类号:

S511.03

赵春芳, 张善磊, 赵庆勇, 周丽慧, 赵凌, 姚姝, 张亚东, 王才林. 基于CSSL的水稻芽期耐盐性QTL定位[J]. 华北农学报, 2017, 32(5): 106-111. doi: 10.7668/hbnxb.2017.05.016.

ZHAO Chunfang, ZHANG Shanlei, ZHAO Qingyong, ZHOU Lihui, ZHAO Ling, YAO Shu, ZHANG Yadong, WANG Cailin. Mapping of QTLs for Bud-stage Salinity Tolerance Based on Chromosome Segment Substitution Line in Rice[J]. ACTA AGRICULTURAE BOREALI-SINICA, 2017, 32(5): 106-111. doi: 10.7668/hbnxb.2017.05.016.

http://www.hbnxb.net/CN/Y2017/V32/I5/106

参考文献

[1] Lin H X,Zhu M Z,Yano M,et al. QTLs for Na⁺ and K⁺ uptake of the shoots and roots controlling rice salt tolerance[J]. Theoretical and Applied Genetics,2004,108(2):253-260.
[2] 胡时开,陶红剑,钱前,等. 水稻耐盐性的遗传和分子育种的研究进展[J]. 分子植物育种,2010,8(4):629-640.
[3] Ren Z H,Gao J P,Li L G,et al. A rice quantitative trait locus for salt tolerance encodes a sodium transporter[J]. Nature Genetics,2005,37(10):1141-1146.
[4] Huang X Y,Chao D Y,Gao J P,et al. A previously unknown zinc finger protein,DST,regulates drought and salt tolerance in rice via stomatal aperture control[J]. Genes & Development,2009,23(15):1805-1817.
[5] Cui L G,Shan J X,Shi M,et al. DCA1 Acts as a transcriptional co-activator of DST and contributes to drought and salt tolerance in rice[J]. PLOS Genetics,2015,11(10):e1005617.
[6] Takagi H,Tamiru M,Abe A,et al. MutMap accelerates breeding of a salt-tolerant rice cultivar[J]. Nature Biotechnology,2015,33(5):445-449.
[7] Zhu W Y,Lin J,Yang D W,et al. Development of chromosome segment substitution lines derived from backcross between two sequenced rice cultivars,indica recipient 93-11 and japonica donor nipponbare[J]. Plant Molecular Biology Reporter,2009,27(2):126-131.
[8] 赵春芳,周丽慧,于新,等. 基于CSSL的高密度物理图谱定位水稻分蘖角度QTL[J]. 植物学报,2012,47(6):594-601.
[9] 赵春芳,张亚东,陈涛,等. 低磷胁迫下水稻苗期根长性状的QTL定位[J]. 华北农学报,2013,28(6):6-10.
[10] 赵春芳,周丽慧,丁丹,等. 基于CSSL的水稻苗期耐亚铁离子胁迫QTL定位[J]. 江苏农业学报,2013,29(3):461-467.
[11] 赵春芳,赵凌,张亚东,等. 水稻苗期耐低氮相关性状的QTL定位[J]. 华北农学报,2015,30(6):1-7.
[12] Young N D,Tanksley S D. Restriction fragment length polymorphism maps and the concept of graphical genotypes[J]. Theoretical and Applied Genetics,1989,77(1):95-101.
[13] Paterson A H,Deverna J W,Lanini B,et al. Fine mapping of quantitative trait loci using selected overlapping recombinant chromosomes,in an interspecies cross of tomato[J]. Genetics,1990,124(3):735-742.
[14] McCouch S R,Cho Y G,Yano M,et al. Report on QTL nomenclature[J]. Rice Genet Newsl,1997,14:11-13.
[15] 杨晓华,彭晓珏,杨国华,等. 水稻OsRab7耐盐功能的初步鉴定及其表达载体的构建[J]. 武汉植物学研究,2008,26(1):1-6.
[16] 郑洪亮,刘博文,赵宏伟,等. 利用连锁和关联分析定位粳稻芽期及幼苗前期耐盐性QTL[J]. 中国水稻科学,2014,28(4):358-366.
[17] Hossain H,Rahman M A,Alam M S,et al. Mapping of quantitative trait loci associated with reproductive-stage salt tolerance in rice[J]. J Agro Crop Sci,2015,201(1):17-31.
[18] 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.
[19] 邢军,常汇琳,王敬国,等. 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.
[20] Liang J L,Qu Y P,Yang C G,et al. Identification of QTLs associated with salt or alkaline tolerance at the seedling stage in rice under salt or alkaline stress[J]. Euphytica,2015,201(3):441-452.
[21] 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[J]. 浙江农业科学,2004,1(1):30-33.
[22] 汪斌,兰涛,吴为人. 盐胁迫下水稻苗期Na⁺含量的QTL定位[J]. 中国水稻科学,2007,21(6):585-590.
[23] Takehisa H,Shimodate T,Fukuta Y,et al. Identification of quantitative trait loci for plant growth of rice in paddy field flooded with salt water[J]. Field Crops Research,2004,89(1):85-95.
[24] Qiu X J,Yuan Z H,Liu H,et al. Identification of salt tolerance-improving quantitative trait loci alleles from a salt-susceptible rice breeding line by introgression breeding[J]. Plant Breeding,2015,134(6):653-660.
[25] Zang J,Sun Y,Wang Y,et al. Dissection of genetic overlap of salt tolerance QTLs at the seedling and tillering stages using backcross introgression lines in rice[J]. Science in China Series C-life Sciences,2008,51(7):583-591.
[26] 陈亚萍. 粳稻种质资源不同生育时期的耐盐性评价[D]. 银川:宁夏大学,2016.
[27] 谢留杰,段敏,潘晓飚,等. 不同类型水稻品系苗期和全生育期耐盐性鉴定与分析[J]. 江西农业大学学报,2015,37(3):404-410.
[28] 郭望模,傅亚萍,孙宗修,等. 盐胁迫下不同水稻种质形态指标与耐盐性的相关分析[J]. 植物遗传资源学报,2003,4(3):245-251.

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[1]	李霞, 罗丽卉, 周娅, 杨定清, 王棚, 李森. 秸秆还田对水稻-油菜轮作体系土壤活性有机碳组分及酶活性的影响[J]. 华北农学报, 2022, 37(5): 124-131.
[2]	王亚, 王越涛, 申关望, 王付华, 王生轩, 白涛, 尹海庆. *聚合R基因Pigm和非R基因bsr-d1改良水稻稻瘟病抗性*[J]. 华北农学报, 2022, 37(5): 157-165.
[3]	张斌. *大豆GmPP2C89基因在盐胁迫中的功能分析*[J]. 华北农学报, 2022, 37(4): 20-27.
[4]	周丽平, 赵秋, 张新建, 宁晓光, 袁亮, 李燕婷, 赵秉强. 新型增效复合肥料对水稻养分吸收和产量的影响[J]. 华北农学报, 2022, 37(2): 112-120.
[5]	梁玉刚, 周晶, 余政军, 李静怡, 黄璜, 赵正洪. 稻鸭共育对直播水稻田间杂草群落组成及多样性的影响[J]. 华北农学报, 2022, 37(2): 160-170.
[6]	韩政宏, 段宇轩, 徐善斌, 王敬国, 刘化龙, 杨洛淼, 贾琰, 辛威, 郑洪亮, 邹德堂. *利用CRISPR/Cas9技术敲除GS3和GS9基因改良水稻粒型性状*[J]. 华北农学报, 2022, 37(2): 9-17.
[7]	刘俊峰, 李漪濛, 梁超, 周婵婵, 王术, 贾宝艳, 黄元财, 王岩, 王韵. 施氮方式与行距配置对水稻冠层结构及产量的影响[J]. 华北农学报, 2022, 37(1): 77-85.
[8]	静莉丽, 彭廷, 赵亚帆, 赵帅兵, 王童童, 李源, 程远, 杜彦修, 张静, 孙红正, 赵全志. 灌浆充实调节剂对大穗型水稻弱势籽粒灌浆的调控效应[J]. 华北农学报, 2022, 37(1): 86-94.
[9]	徐令旗, 郭晓红, 张佳柠, 赵洋, 李晓蕾, 刘绍峰, 崔致远, 安懿亮, 吕艳东. 不同有机肥对旱直播水稻品质的影响[J]. 华北农学报, 2022, 37(1): 137-146.
[10]	陈子琪, 王伟苹, 赵宏强, 王皓, 韩笑, 杨洛淼, 辛威, 刘化龙, 郑洪亮, 王敬国. 利用籼粳交RIL群体进行水稻发芽期与芽期耐冷性QTL分析[J]. 华北农学报, 2022, 37(1): 50-57.
[11]	张红梅, 许文静, 陈华涛, 陈景斌, 刘晓庆, 杨守萍, 陈新. 豇豆耐盐种质资源鉴定[J]. 华北农学报, 2021, 36(S1): 39-52.
[12]	董林林, 沈明星, 全坚宇, 闻育琴, 沈园, 陶玥玥, 施林林, 陆长婴. 基肥正位深施对直播水稻产量和化肥利用的影响[J]. 华北农学报, 2021, 36(S1): 222-230.
[13]	张鹏, 吴佩聪, 单颖, 邹刚华, 丁哲利, 钱永德, 赵凤亮. 秸秆还田对热带土壤-水稻种植系统N₂O排放的影响[J]. 华北农学报, 2021, 36(S1): 260-266.
[14]	魏吉平, 代航, 李振勇, 丁紫苏, 唐凌, 栾鑫, 柯善文, 张向前. *水稻叶早衰突变体osles3的基因定位及其生物信息学分析*[J]. 华北农学报, 2021, 36(6): 45-53.
[15]	隆艳喜, 罗雁茹, 竺正航, 廖芷依, 王兰. 四倍体水稻蛋白质含量和谷蛋白基因表达研究[J]. 华北农学报, 2021, 36(6): 78-87.

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