生物技术进展 ›› 2021, Vol. 11 ›› Issue (2): 176-181.DOI: 10.19586/j.2095-2341.2020.0135
黄诗颖1,谭景艾1,王鹏1,蒋宁飞2,贺浩华1,2,边建民1,2*
HUANG Shiying, TAN Jingai, WANG Peng, JIANG Ningfei, HE Haohua,, BIAN Jianmin,
摘要: 水稻是世界上最主要的粮食作物之一,目前农用耕地存在土壤重金属污染的问题,而水稻对镉(Cd)等重金属的耐受性较低,进而使水稻产量和质量受到影响。定位稻种耐Cd胁迫相关数量性状基因座(quantitative trait loci, QTLs),对于指导水稻耐Cd育种具有重要意义。为发掘Cd胁迫相关基因,以粳稻02428和籼稻昌恢891衍生的124个回交重组自交系群体(backcross recombinant inbred ines,BILs)为材料,对水稻萌芽期的根长、芽长进行了分析,并对萌芽期与Cd胁迫相关的QTLs进行了定位分析。结果显示:Cd胁迫处理下,02428和昌恢891根长和芽长均受到显著抑制(P<0.01),其中Cd对根长的抑制强于芽长;QTL分析共检测到5个萌芽期与Cd胁迫相关的QTLs:qCdBL3、qCdRL7、qCdBL8.1、qCdBL8.2和qCdBL9分别位于水稻第3、7、8、8和9号染色体上,贡献率为6.45%~19.46%。其中,qCdBL3、qCdBL8.1、qCdBL8.2和qCdBL9与芽长相关,qCdRL7与根长相关。同时,检测到2个在对照条件下(水溶液)影响根长和芽长的QTLs:qCKBL8、qCKRL4,分别位于第8和4号染色体上,贡献率为10.53%和10.89%。比较显示,对照和Cd处理条件下控制水稻萌芽期根长或芽长的QTLs均不相同,说明Cd胁迫条件下,控制水稻根长和芽长的遗传机制可能不同于非Cd胁迫条件。研究结果为耐Cd基因的克隆和耐Cd水稻新品种的选育提供了参考。