资料简介：
硕士论文-水稻基因渗透系抗旱生理机制研究与基因型鉴定，共88页，22332字
摘 要
很多有利基因通常是隐藏的，为挖掘这些基因，以高产不耐旱的籼稻 IR64 为轮回亲
本，100 个来源于不同国家的具有广泛遗传性的品种为供体，通过分子回交育种方法，
获得一系列 IR64 遗传背景的近等基因渗透系，经过多年在干旱胁迫下的筛选和鉴定，
得到了 36 个在亲本中未表现的综合性状优良的抗旱的导入系。
为挖掘这些有利基因，研究它们的抗旱机理，本研究从不同的生育期不同的环境设
计试验。水培试验，主要针对这些被选择的抗旱品系对外源激素不同反应进行鉴定，在
外源激素作用下，这些不同的导入系间以及与轮回亲本间有不同的性状表现，表明了它
们不同的抗旱机理。部分敏感的导入系，当遭遇干旱的时候，可以通过激素的调节，更
好的适应干旱。同时，结果也证明了，此种方法可以作为苗期鉴定水稻抗旱性的方法。
温室盆栽试验,通过研究发现，它们在水分利用、黎明前水势和叶片相对含水量上没有
显著差异，部分导入系在 15cm 以下根系的生长存在显著差异,这表明了，部分抗旱品系
具有发达的根系以适应干旱，同时证明了性状之间存在着显著的复杂关系；仅仅 3 个导
入系根系显著高于对照，说明了研究这些导入系干旱条件下提高产量的复杂性。由于环
境与基因的互作,在水田和旱地条件下其抗旱机理是不同的，因此它们在两种生态条件
下的也具有不同的适应性。研究证明，旱地的缓慢胁迫，植株仅仅能维持生存，更多的
差异在水田的干旱胁迫下得到了充分的体现，大部分的品系表现出了较好的综合性状，
尤其是在生物产量和籽粒产量上，29 个品系产量显著高于 IR64（P<0.05），许多与 IR64
相似的半矮秆的品系表现出了更高的产量，这说明，这些品系保留了 IR64 所具有的控
制株高的基因 sd-1，同时也证明了，通过基因渗透的方法，整合矮秆株型和高产性状成
为可能，并且隐藏的高产基因得以表达。通过综合分析，旱田胁迫品系中卷叶分数和对
外源激素的反应看出，作物的抗旱性的关键在于适应干旱环境。温室和大田的比较发现，
干旱条件下在许多性状变化并没有一致性，这说明了，环境与基因存在着复杂的互作关
系。另外，本研究也利用 SSR 标记对这些抗旱品系控制同一性状的等位基因以及复等位
基因进行了鉴定。初步的研究表明，来源于不同供体或者同一供体的不同基因片断渗透
到不同的后代，这都将为以后的相关数量性状定位,挖掘在亲本中隐藏的基因，以及不
同有利 QTLs/genes 聚合打下基础，用于分子辅助育种，培育高产、抗旱等综合性状优
良的水稻品种。
关键词：
鉴定
生理
基因型
基因渗透系
水稻
抗旱
目录
英文摘要 ............ 1
中文摘要 ............ 3
前言 ...... 1
1.干旱对籽粒产量的影响 2
2.植物激素对水稻生长的影响...... 3
3.干旱对水稻叶生理性状的影响.. 6
3.1 干旱对叶片水分的影响........... 6
3.2 干旱对叶水势和渗透势的影响............ 6
3.3 干旱对叶片相对含水量的影响............. 7
4.干旱对地上部影响........ 8
4.1 干旱对气孔开闭的影响.......... 8
4.2 干旱对卷叶和干叶的影响....... 8
4.3 干旱对植株干物质的影响.... 10
4.4 干旱对水分利用效率的影响. 10
5.干旱对根系生长和分布的影响 11
6 干旱对基因型的影响 . 12
材料与方法 ...... 15
1.植物外源激素试验...... 15
1.1 材料............. 15
1.2 方法............ 15
1.2.1 水培试验 (1)--7 天幼苗.... 15
1.2.2 水培试验(2)—14 天幼苗 ... 15
2. 盆栽试验 ...... 16
2.1 材料............ 16
2.2 方法............ 17
2.2.1. 试验设计 17
2.2.1.1 水分处理............ 17
2.2.1.2 测量指标............ 17
2.2.1.2.1 叶性状的测量. 17
2.2.1.2.1.1 干叶和卷叶... 18
2.2.1.2.1.2 水分汲取...... 18
2.2.1.2.1.3 相对含水量.. 18
2.2.1.2.1.4 黎明前叶水势............ 18
2.2.1.2.1.5 气孔导度和蒸腾速率 18
2.2.1.2.2 收获性状......... 18
2.2.1.2.2.1 地上部性状.. 18
2.2.1.2.2.2 根性状.......... 18
3. 田间试验 ...... 19
3.1 材料............ 19
3.2 方法............ 19
3.2.1 试验设计. 19
3.2.1.2 水分管理............ 19
3.2.1.3 肥料管理............. 19
3.2.1.4 测量指标............ 19
3.2.1.4.1 卷叶和干叶..... 19
3.2.1.4.2 叶绿素含量..... 20
3.2.1.4.3 相对含水量..... 20
3.2.1.4.4 黎明前水势..... 20
3.2.1.4.5 气孔导度......... 20
3.2.1.4.6 光截取和叶面积系数... 20
3.2.1.4.7 收获性状......... 20
3.2.1.4.8 地上部性状..... 20
4 基因型鉴定 ... 20
4.1 方法............. 21
4.1.1 DNA 提取 ............. 21
4.1.2 DNA 浓度和质量鉴定 ........ 21
4.1.3 PCR .......... 21
4.1.4 聚丙烯酰胺凝胶电泳......... 22
结果与分析 ...... 24
1. 外源激素试验 ............ 24
1.1 水培试验 (1)----7 天幼苗..... 24
1.2 水培试验(2) ----14 天幼苗.... 25
1.2.1 外源激素对分蘖数的影响. 25
1.2.2 外源激素对叶节间长的影响........... 25
1.2.3 外源激素对叶面积的影响. 25
1.2.4 外源激素对根与冠的生长以及根冠比的影响 ........... 26
1.2.5 外源激素对根与冠的干物质重量及其比的影响 ....... 26
1.2.6 在四种激素试验中各品系与轮回亲本的比较 ........... 27
2. 盆栽试验 ...... 27
2.1 温室干旱条件下植株水分利用的变化规律 .... 27
2.2 温室干旱条件下叶性状的变化规律.. 27
2.2.1 温室干旱条件下叶水势的变化规律............. 27
2.2.2 温室干旱条件下气孔导度和蒸腾速率的变化规律 ... 27
2.2.3 温室干旱条件下叶片相对含水量变化规律 . 28
2.2.4 温室干旱条件下叶干叶和卷叶分数变化规律 ........... 28
2.3 温室干旱条件下植株性状变化规律.. 28
2.3.1 温室干旱条件下分蘖数变化规律... 28
2.3.2 温室干旱条件下株高变化规律....... 28
2.3.3 温室干旱条件下生物产量变化规律............. 28
2.3.4 温室干旱条件下穗分化变化规律... 29
3. 大田试验 ...... 29
3.1 大田干旱条件下叶性状的变化规律... 29
3.1.1 大田干旱条件下黎明前水势变化规律 ......... 29
3.1.2 大田干旱条件下生叶卷叶和干叶分数变化规律 ....... 29
3.1.3 大田干旱条件下光截取和叶面积系数变化规律 ....... 30
3.1.4 大田干旱条件下蒸腾速率和气孔导度变化规律 ....... 30
3.2 大田干旱条件下收获性状变化规律.. 30
3.2.1 大田干旱条件下株高，分蘖数，穗粒数变化规律 ... 30
3.2.2 大田干旱条件下产量和产量构成因子变化规律 ....... 30
3.2.2.1 大田干旱条件下千粒重和穗不育率变化规律 ........ 31
3.2.2.2 大田干旱条件下生物产量变化规律 .......... 31
3.2.2.3 大田干旱条件下籽粒产量变化规律 .......... 31
4. 基因型鉴定 .. 31
讨论与结论 ...... 33
1. 施加外源激素对水稻的影响 .. 33
2. 温室盆栽试验中，旱胁迫对水稻生殖生长期各生理指标的影响............. 34
3. 大田条件下，旱胁迫对水稻生殖生长期各生理指标的影响....... 35
4. 各品系基因型鉴定 .... 37
5. 试验间各指标关系比较………………37
参考文献: ......... 39
附录 1 46
附录 2 . 58
附录 3 . 62
致谢 .... 72
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