东乡野生稻苗期耐冷性的遗传分析_简水溶.pdf

植物学报ChineseBulletinofBotany2011,46(1):21–27,www.chinbullbotany.com
doi:10.3724/SP.J.1259.2011.00021

·研究报告·

东乡野生稻苗期耐冷性的遗传分析

简水溶1,3,万勇2,罗向东1,方军3,储成才3,谢建坤1,2*

1江西师范大学生命科学学院,南昌330022;2江西省农业科学院水稻研究所,南昌300200
3中国科学院遗传与发育生物学研究所,北京100101

摘要以强耐冷材料龙稻5号(Oryzasativassp.japonica)和冷敏感材料协青早B(O.sativassp.indica)为对照品种,以萎蔫
率和死苗率为鉴定指标,利用江西东乡普通野生稻(O.rufipogon)/协青早B//协青早B构建的回交重组自交系(backcrossin-

bredlines,BILs)群体(BC1F9)进行苗期耐冷性鉴定和遗传分析。结果表明,10°C冷处理7天后,228个BILs群体的平均萎蔫率为
67.4%,平均死苗率为70.8%。将死苗率≤20%的株系,在更低温度(8°C昼/5°C夜)下处理5天,结果显示5243和5335为强耐冷
材料,可用于构建东乡野生稻QTL(quantitativetraitloci)近等基因系(near-isogeniclines,NILs)。实验结果显示,群体萎蔫率和
死苗率均呈偏态的连续分布,暗示东乡野生稻苗期耐冷性表现为质量-数量性状遗传特征,由主基因-多基因控制。

关键词耐冷性,东乡野生稻,近等基因系,质量-数量性状,数量性状基因位点

简水溶,万勇,罗向东,方军,储成才,谢建坤(2011).东乡野生稻苗期耐冷性的遗传分析.植物学报46,21–27.

水稻(Oryzasativa)属喜温性植物,由于其对低受–12.8°C低温(应存山,1993),且苗期耐寒性极强,
温的适应性较差,全世界每年大约有1×106hm2水稻比粳稻高1个等级(陈大洲等,1996)。自1978年发现至
在不同生长时期遭受寒冷危害(IRRI,1979)。我国每今,因人为破坏“东野”的野生群落已从原来的9个
年因低温减产30–50亿kg稻谷(刘建丰和徐立云,缩小到3个。最近有研究表明,“东野”异位保存圃
1996)。水稻幼苗期冷害多发生于南方早籼稻(O.已不能很好地保存其遗传多样性(Xieetal.,2010)。
sativassp.indica)和高纬度及高海拔地区,常出现烂因此,如何更好地保护和发掘这一强耐冷野生稻种资
秧、烂芽现象,严重影响早稻产量。不仅如此,水稻源是一个迫切的问题。陈大洲等(1997)利用低温
的耐冷性还直接关系到水稻栽培区域及复种面积的((5±1)°C)对1叶1心期的5个栽培品种与“东野”杂交

扩大。因此,水稻耐冷性已成为新时期育种学家共同的F1代处理6天,恢复生长10天后统计成苗率,结果
关注的主要问题之一。表明“东野”耐寒性为完全显性,由2对重复基因控

目前,水稻的耐冷性研究主要集中在栽培稻上,制。他们进一步利用协青早B/“东野”构建的BC1F1
而野生稻(O.rufipogon)中蕴藏着栽培稻所没有或已群体,在1叶1心期用6°C处理2天,恢复生长1天后统
丢失的优异基因(TanksleyandMcCouch,1997)。江计死苗率,表明“东野”耐冷性是由多基因控制的数
西东乡野生稻(简称“东野”)是全世界分布纬度量性状,并在第4、8号染色体上分别定位了1个与苗
(28°14′N)最高的普通野生稻,具有广亲和性(卢诚和期耐冷性连锁的SSR(simplesequencerepeat)标记
潘熙淦,1991;肖晓春等,2001;余守武等,2005;杨(陈大洲等,2002)。夏瑞祥等(2010)以根电导率为指

空松等,2007)、高产(Lietal.,2002;Tianetal.,标,对“东野”与南京11构建的BC2F1群体4°C下处理
2006)、耐冷(陈大洲等,1996,1997,2002;刘凤霞等,2天,在第10号染色体上定位了2个主效QTLs(quan-
2003;夏瑞祥等,2010)、耐旱(Zhangetal.,2006)和titativetraitloci)。由于不同学者采用不同的鉴定群体
多种抗病虫(李湘民等,2006)等优良特性,而其中最和方法等原因导致结论不同,表明目前缺乏耐冷性鉴
突出的一个性状是抗寒。据报道“东野”地下茎能耐定标准体系。本文以萎蔫率和死苗率为鉴定指标,对
——————————————————
收稿日期:2010-07-27;接受日期:2010-11-22
基金项目:国家自然科学基金(No.30860120)、教育部留学回国人员科研启动基金(No.20