【摘要】：土壤鹽漬化是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要問題,培育耐鹽大豆(Glycine max)對于大豆主產(chǎn)區(qū)鹽漬化土壤的利用具有重要意義。本研究利用大豆苗期耐鹽基因GmSALT3的變異信息,開發(fā)功能標(biāo)記,分析不同基因型在我國大豆育成品種中的利用情況;建立大豆出苗期耐鹽種質(zhì)的篩選方法,并進(jìn)行耐鹽數(shù)量性狀基因位點(diǎn)(Quantitative trait loci,QTL)挖掘研究,為耐鹽大豆種質(zhì)篩選及新品種培育提供基礎(chǔ)材料和分子標(biāo)記。主要結(jié)果如下:1、大豆苗期耐鹽基因GmSALT3功能標(biāo)記開發(fā)與利用前期研究發(fā)現(xiàn)苗期耐鹽基因GmSALT3在我國栽培大豆中存在5種不同的單倍型,其中H1為耐鹽單倍型,H2-H5為鹽敏感單倍型,利用這5種單倍型變異特點(diǎn)開發(fā)了5個可準(zhǔn)確區(qū)分不同變異的分子標(biāo)記。其中,插入缺失(Insertion and deletion,Indel)標(biāo)記Pro-Ins用于區(qū)分H1、H2與H3-H5單倍型;H2-Ins和H5-4Del可分別將H2、H5與其他單倍型區(qū)分開來。酶切擴(kuò)增多態(tài)性序列(Cleaved amplified polymorphic sequence,CAPS)標(biāo)記H3-MboII、H4-NlaIII可分別將H3、H4與其他單倍型區(qū)分開。僅利用Indel標(biāo)記Pro-Ins和H2-Ins就能區(qū)分苗期耐鹽與鹽敏感大豆品種。在706個育成品種中檢測到5種單倍型,其中,在南方生態(tài)區(qū)(Southern ecoregion,SR)檢測到4種,在黃淮生態(tài)區(qū)(Huanghuaihai ecoregion,HHR)和北方生態(tài)區(qū)(Northern ecoregions,NR)均檢測到5種單倍型。單倍型頻率變化表明,自20世紀(jì)70年代以來,耐鹽單倍型H1在NR生態(tài)區(qū)育成大豆品種中比例逐漸降低,在HHR生態(tài)區(qū)中增加,而鹽敏感單倍型H2在NR和HHR生態(tài)區(qū)大豆品種中比例增加。耐鹽單倍型H1和鹽敏感H2在NR生態(tài)區(qū)中占比較大,而H1是HHR生態(tài)區(qū)中的主要單倍型,敏感單倍型H5在SR生態(tài)區(qū)占比較大,鹽敏感單倍型H4僅在NR生態(tài)區(qū)中檢測到。對536份大豆新品系進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),186個耐鹽品系為H1單倍型,350個鹽敏感品系中包括2份H1類型,220個H2類型,127個H5類型和1個H3類型。分子標(biāo)記對耐鹽、鹽敏感品系的鑒定效率分別為98.9%和100%。說明不同生態(tài)區(qū)對GmSALT3單倍型的偏好性不同。這些結(jié)果表明,GmSALT3基因在我國大豆育種過程中受到選擇,利用該基因變異開發(fā)的分子標(biāo)記在耐鹽大豆育種中具有很大的應(yīng)用潛力。2、大豆出苗期耐鹽性鑒定方法建立及耐鹽種質(zhì)篩選以中黃35(ZH35)、中黃39(ZH39)、Williams82(W82)、鐵豐8號(TF8)、Peking(Pek)和NY27-38為供試材料,以蛭石為培養(yǎng)基質(zhì),設(shè)0、100和150 mmol L~(-1) NaCl共3種處理,旨在建立大豆出苗期耐鹽性鑒定指標(biāo)和評價方法。與對照相比,100 mmol L~-11 NaCl處理15 d后,6份種質(zhì)出苗正常且生長發(fā)育良好;150 mmol L~(-1) NaCl處理15 d顯著降低大豆的成苗率(SR)、株高(H)、地上部鮮重(FWS)、根鮮重(FWR)、地上部干重(DWS)和根干重(DWR),并且不同材料間差異顯著。采用的耐鹽指數(shù)(Salt Tolerance Index,SI)法與耐鹽系數(shù)(Salt Tolerance Coefficient,ST)法對6份種質(zhì)耐鹽性評價結(jié)果顯著相關(guān)。耐鹽指數(shù)法對植株無損傷、不用種植對照,節(jié)約人力物力,適用于大豆種質(zhì)資源的快速篩選。因此,確定以150 mmol L~(-1) NaCl作為出苗期耐鹽資源篩選濃度,以耐鹽指數(shù)作為評價指標(biāo)。對77份大豆種質(zhì)進(jìn)行鑒定,獲得出苗期高度耐鹽大豆(1級)19份、耐鹽大豆(2級)21份,其中23份苗期也高度耐鹽(1級)。大豆出苗期耐鹽性鑒定評價的簡便方法對耐鹽大豆種質(zhì)資源的高效鑒定和耐鹽大豆新品種培育具有重要意義。3、大豆出苗期耐鹽性相關(guān)QTL位點(diǎn)發(fā)掘利用耐鹽栽培大豆中黃39與鹽敏感野生大豆(Glycine soja)NY27-38雜交后代衍生的142個F_7家系組建群體,構(gòu)建含有202個簡單重復(fù)序列(Simple sequence repeats,SSR)標(biāo)記的遺傳連鎖圖譜,該圖譜全長2350.79 cM,標(biāo)記平均間距為12.56 cM。利用完備區(qū)間作圖法,定位到2個大豆出苗期耐鹽性QTL,分別位于6號和14號染色體,LOD值為2.21-18.27,可解釋2.06%-21.01%的表型變異。這些QTL位點(diǎn)的發(fā)掘?yàn)槌雒缙谀望}基因的克隆奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】：

13圖 2.2 中國大豆品種的 GmSALT3 等位基因特征Figure 2.2 GmSALT3 allele characterization in Chinese soybean varieties種間單倍型的分布；b：中國大豆育種 60 年來北方生態(tài)區(qū)（NR）單倍型的頻率變化；c：中國大豆育單倍型的頻率變化。因僅 5 個栽培種為單倍型 H3，該單倍型的分布未展示。 haplotypes among varieties from different eco-regions; b: frequency changes of haplotypes in the Northern ese soybean breeding; c: frequency changes of haplotypes in theHuanghuaihai ecoregion (HHR) over 60 years tribution of H3 is not shown because only five cultivars contained this haplotype.記的選擇效率分析證基因型-表型的相關(guān)性，，利用開發(fā)的 5 個標(biāo)記對參加 2013-2017 年國家大成品系進(jìn)行基因型鑒定。結(jié)果顯示（圖 2.3），在育種品系中檢測到 4 種單

碩士學(xué)位論文 第二章 大豆苗期耐鹽基因 GmSALT H5，35.1％為 H1，41.0％為 H2，僅有一個來自 SR 生態(tài)區(qū)的品系為最主要的單倍型（73.3％），H5 僅占 7.6％。在 HHR 生態(tài)區(qū)中，H％。H5（56.7％）和 H1（41.3％）是 SR 生態(tài)區(qū)中存在最多的兩種單 生態(tài)區(qū)中 H1 單倍型和 NR 生態(tài)區(qū)中 H2 單倍型的頻率要高得多。這，不同生態(tài)區(qū)域中耐鹽基因單倍型受到了人工定向選擇，但原因仍
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S565.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉曉卡;張勝利;張會;李雪丹;李天涵;賈婷;杜玉萍;鄭遠(yuǎn)貞;;小麥及其近緣種中抗旱耐鹽基因篩選[J];廣東農(nóng)業(yè)科學(xué);2012年09期

2 李妍;張秀玲;鄭世英;王麗燕;;植物耐鹽基因工程及前景[J];現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技;2007年03期

3 ;耐鹽堿小麥[J];鹽堿地利用;1987年03期

4 T.E.Miller;賀繼軍;;耐鹽基因引入小麥[J];麥類作物學(xué)報;1988年01期

5 劉國花,韓素英,齊力旺;植物抗旱耐鹽基因工程研究及應(yīng)用前景[J];世界農(nóng)業(yè);2003年07期

6 翁躍進(jìn),陳道明;小麥耐鹽基因的標(biāo)記和標(biāo)記的克隆[J];遺傳學(xué)報;2002年04期

7 孫建昌;王興盛;;水稻耐鹽基因工程研究[J];寧夏農(nóng)林科技;2007年04期

8 艾萬東;高等植物調(diào)滲蛋白與耐旱耐鹽基因工程[J];生物工程進(jìn)展;1994年03期

9 ;印度培育耐鹽稻種[J];東南亞南亞信息;1995年03期

10 張恒;付暢;崔繼哲;;植物耐鹽基因工程研究進(jìn)展[J];黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué);2008年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 劉廣發(fā);張會永;樓士林;章軍;;藍(lán)藻Synechococcus sp.PCC7942轉(zhuǎn)耐鹽基因初探[A];中國藻類學(xué)會第十一次學(xué)術(shù)討論會論文摘要集[C];2001年

2 李偉明;張寒霜;趙俊麗;付書平;;植物耐鹽基因工程進(jìn)展及棉花應(yīng)用展望[A];中國棉花學(xué)會2005年年會暨青年棉花學(xué)術(shù)研討會論文匯編[C];2005年

3 茍萍;索菲婭;;植物耐鹽生理生化性質(zhì)的探討[A];2006年中國植物逆境生理生態(tài)與分子生物學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文摘要匯編[C];2006年

4 段曉光;高峰;楊愛芳;張舉仁;;轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞水平耐鹽性差異的比較分析[A];中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會2005年學(xué)術(shù)大會、青年學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2005年

5 何紹貞;劉德高;王連軍;王冰;翟紅;劉慶昌;;甘薯耐鹽基因克隆與功能分析[A];2012年中國作物學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2012年

6 賈秀蘋;卯旭輝;梁根生;王興珍;;BSA-Seq方法鑒定向日葵關(guān)鍵耐鹽基因[A];中國作物學(xué)會油料作物專業(yè)委員會第八次會員代表大會暨學(xué)術(shù)年會綜述與摘要集[C];2018年

7 王玉;葛榮朝;沈銀柱;黃占景;趙寶存;;小麥耐鹽基因的克隆和功能分析[A];第六屆中國植物逆境生理學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文摘要匯編[C];2010年

8 汪軍成;司二靜;任盼榮;姚立蓉;趙向田;楊軻;孟亞雄;馬小樂;李葆春;王化俊;;基于轉(zhuǎn)錄組學(xué)的鹽生草耐鹽基因發(fā)掘[A];全國農(nóng)業(yè)生物化學(xué)與分子生物學(xué)第十五屆學(xué)術(shù)研討會會議文集[C];2016年

9 楊磊;張洪霞;;轉(zhuǎn)基因耐鹽楊樹的培育[A];2004中國植物生理生態(tài)學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文摘要匯編[C];2004年

10 劉華;張洪霞;;甜菜遺傳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的建立[A];中國植物生理學(xué)會第九次全國會議論文摘要匯編[C];2004年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 錢海豐 編譯;植物耐鹽基因的研究[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2002年

2 ;我國成功育出耐鹽基因植物[N];廣東科技報;2002年

3 記者 張孟軍;中美科學(xué)家共同發(fā)現(xiàn)水稻耐鹽基因[N];科技日報;2005年

4 本報記者 吳佩 通訊員 衛(wèi)斐;我國科學(xué)家克隆出大豆耐鹽基因[N];農(nóng)民日報;2015年

5 記者尹洪東;耐鹽基因讓鹽堿地變綠洲[N];科技日報;2002年

6 記者趙秋麗　通訊員胡平;我國成功克隆堿蓬耐鹽關(guān)鍵基因[N];光明日報;2002年

7 白京麗;我國科學(xué)家協(xié)力發(fā)現(xiàn)野生大豆耐鹽基因[N];中國醫(yī)藥報;2014年

8 記者 劉傳書;野生大豆中發(fā)現(xiàn)新的耐鹽基因[N];科技日報;2014年

9 記者 謝靜 通訊員 胡雯 劉佳;中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)野生大豆新耐鹽基因[N];深圳商報;2014年

10 記者 潘一峰　通訊員 潘賢春;有望在鹽堿地里種水稻[N];杭州日報;2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 郭善利;鹽生植物（補(bǔ)血草與鹽地堿蓬）耐鹽基因的發(fā)掘及應(yīng)用[D];山東師范大學(xué);2005年

2 王莉;小麥耐鹽基因的克隆與功能研究[D];河北師范大學(xué);2010年

3 陳華濤;大豆耐鹽基因定位及耐鹽基因GmSKC1的克隆和功能研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

4 樊軍鋒;mtlD/gutD雙價耐鹽基因轉(zhuǎn)化楊樹、獼猴桃的研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2002年

5 段瑞軍;海馬齒鹽適應(yīng)細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、蛋白變化及耐鹽基因功能初步研究[D];海南大學(xué);2010年

6 張振華;栽培條件、養(yǎng)分與激素對水稻耐鹽性的影響及其調(diào)控機(jī)理[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

7 穆春;棉花耐鹽基因篩選及酪氨酸蛋白磷酸酶基因功能研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉謝香;大豆苗期耐鹽基因GmSALT3標(biāo)記開發(fā)利用及出苗期耐鹽QTL發(fā)掘[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2019年

2 陳道明;小麥耐鹽基因的RAPD標(biāo)記及其克隆[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2000年

3 羅園園;農(nóng)桿菌介導(dǎo)無標(biāo)記耐鹽基因水稻高效轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的建立[D];浙江工商大學(xué);2011年

4 李愛博;基于轉(zhuǎn)錄組測序鹽生草（Halogeton glomeratus）耐鹽基因的克隆與驗(yàn)證[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

5 陳婷婷;玉米苗期耐鹽性光合機(jī)制及耐鹽基因挖掘研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2016年

6 劉瑩;野生大豆耐鹽基因定位及GmSALT3對大豆產(chǎn)量的影響[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

7 井悅;海桿菌耐鹽基因betA和Na~+/H~+ antiporter的克隆及功能驗(yàn)證[D];東北師范大學(xué);2015年

8 朱瑩;分析耐鹽基因與啟動子功能的CRE/loxP重組激活系統(tǒng)的構(gòu)建與檢驗(yàn)[D];哈爾濱師范大學(xué);2010年

9 黃繼斌;新耐鹽基因NHXFS1在煙草中的表達(dá)及其耐鹽性分析[D];華東師范大學(xué);2012年

10 程繼東;抗旱、耐鹽基因P5CS轉(zhuǎn)化向日葵自交系[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2007年

本文編號：2609784