大麦耐盐性的鉴定及关联SSR标记的筛选

论文摘要

盐害是限制大麦生产的主要因素之一,培育耐盐品种是提高大麦耐盐能力的有效途径,发掘耐盐基因资源是培育耐盐品种的重要前提和基础,简单、有效、稳定的耐盐性选择指标是常规耐盐性品种选育的重要条件。随着分子生物学的发展及其在农业上的广泛应用,鉴定筛选与耐盐性相关的标记,利用分子标记辅助选择技术将极大地促进大麦遗传改良和种质创新。本研究首先以7个不同基因型的大麦品种为试验材料,分别采用水培法和盐土盆钵法种植鉴定,从表型和生理两方面的多个性状指标,寻求简单有效且稳定的耐盐评价方法以研究大麦品种苗期耐盐性差异。研究结果认为两种鉴定方法对参试品种的耐盐性鉴定比较一致。则以水培法鉴定和评价100份国内外不同基因型大麦品种的耐盐性变异,同时利用均匀分布在大麦全基因组上的107对SSR标记对参试材料的遗传多样性和群结构进行了分析,并对群体的表型变异与SSR标记进行了关联分析。研究结果如下：1.7个品种水培法和盐土盆钵鉴定法的耐盐性鉴定结果认为：茎叶鲜重、根鲜重、苗高、叶龄、SOD活性和MDA含量6个性状相对值在品种间存在显著性差异且较稳定,可以作为品种耐盐性鉴定评价的主要指标。大麦苗期水培法最适盐分浓度在150到300mM之间,盐土鉴定的最适浓度应控制在0.4%～0.6%范围内。采用因子分析方法计算了两种鉴定体系下各品种综合耐盐系数并作出综合评价。两种鉴定体系下品种耐盐性评价结果较为一致,泰兴9425、CM72、苏农6472和扬饲麦1号在不同浓度处理下的综合耐盐系数都较高是苗期相对耐盐的品种,苏917112、C2118和Gardner耐盐性较差为相对盐敏感品种。2.根据大麦苗期耐盐性差异研究结果,选定150mM NaCl处理浓度对由100份品种的自然群体的耐盐进行鉴定,调查分析了苗高、根长、叶龄、黄叶数、茎叶鲜干重和根鲜干重及超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量10个性状指标。采用因子分析方法计算了品种的综合耐盐系数,对100份参试材料进行耐盐性评价,将群体分为耐盐品种、中度耐盐品种、中度盐敏感品种和盐敏感品种4个类型。其中耐盐品种17个,中度耐盐类型34个,这些材料都是耐盐育种的重要种质资源。3.107对SSR标记对自然群体进行遗传多样性和群体结构分析结果表明：群体的107个位点上共有323个等位变异,每个位点等位变异的变幅为2～6,平均3.02个；多态性信息含量的变幅分别为0.038～0.754,平均值为0.408,参试材料间的遗传距离变化幅度为0.178～0.766,平均为0.507。利用NJ法聚类和群体结构分析均将参试材料划分为4个大类群,且聚类结果有较大程度的吻合；群体结构分析还阐明了各材料的遗传组成,推测82%的材料血缘相对比较单一,18%的材料拥有混合来源。4.107个SSR位点的5671种位点组合中,得到统计概率(P<0.01)支持的不平衡成对位点比例不大,占总位点组合的11.88%；不平衡程度D’>0.5的组合数仅占总位点组合的3.44%。检测的107个SSR标记中,有35个标记与10个性状变异相关其中11个标记与2个以上的性状同时关联,对照条件下累计有25个SSR标记与性状相关,处理条件下累计有26个SSR标记与性状相关,每个标记对表型的解释率为6%～36%。只在盐胁迫条件下检测到与耐盐性相关的标记共计18个。其中标记Bmag0013与5个性状的耐盐性相关、标记scssr09398与2个性状的耐盐性相关、其余标记仅与1个性状的耐盐性相关,因此,初步认为Bmag0013(?)(?)scssr09398为与大麦耐盐性相关联的SSR标记。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 植物耐盐性研究的必要性和紧迫性
• 1.2 国内外耐盐性研究进展
• 1.2.1 作物品种耐盐性鉴定指标及评价
• 1.2.2 植物盐害的机理
• 1.2.3 植物耐盐机理的研究
• 1.2.4 耐盐的分子生物学
• 1.2.5 耐盐基因工程与育种
• 1.2.6 作物关联分析研究进展
• 1.3 本研究的目的、意义和技术路线
• 1.3.1 研究目的和意义
• 1.3.2 技术路线
• 第二章 大麦苗期耐盐性研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料和试验设计
• 2.1.2 性状测定
• 2.1.3 数据处理
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 大麦苗期耐盐性差异的方差分析
• 2.2.2 大麦苗期耐盐性品种性状的因子分析
• 2.2.3 参试品种性状在处理浓度间的多重比较分析
• 2.3 讨论
• 2.3.1 耐盐性评价方法
• 2.3.2 大麦耐盐性鉴定浓度和时期的选择
• 第三章 大麦耐盐基因关联SSR标记的筛选
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验材料和试验设计
• 3.1.2 基因型分析
• 3.1.3 统计分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 自然群体各性状的基本统计数分析
• 3.2.2 各性状在对照和处理条件下的相关分析
• 3.2.3 参试材料的耐盐性评价
• 3.2.4 参试群体的遗传多样性分析
• 3.2.5 群体基于遗传距离的邻近归并法聚类分析
• 3.2.6 自然群体结构分析
• 3.2.7 参试群体染色体上SSR位点间的连锁不平衡分析
• 3.2.8 标记与性状的关联分析
• 3.3 讨论
• 3.3.1 SSR连锁不平衡位点与关联作图的关系
• 3.3.2 群体遗传多样性和群体结构分析
• 3.3.3 标记与性状的关联分析
• 参考文献
• 附录
• 1. 实验仪器设备和试剂
• 1.1 设备和仪器
• 1.2 试剂
• 2. PCR反应体系
• 2.1 PCR反应循环
• 3. 聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 3.1 制胶
• 3.2 电泳
• 3.3 银染
• 4. 所需药品配置
• 致谢