[发明专利]调控水稻叶片水势的主效QTL及分子标记和应用

说明书

本发明公开了一种调控水稻叶片水势大小的主效QTL，主效QTL位点位于4号染色体DNA片段上，命名为qLpw4‑8，遗传距离为103.17‑132.23cM，物理距离为24066261‑30847136bp。本发明还同时提供了调控水稻叶片水势大小的主效QTL的分子标记的应用：利用分子标记方法来检测水稻品种或品系中是否具有调控水稻叶片水势大小的QTL，从而加快水稻优异品种的选育进程。

技术领域

本发明属于水稻育种及分子生物学技术领域，具体涉及一个调控水稻叶片水势的主效 QTL及其应用。

背景技术

水稻(Oryza sativa.L)是世界上种植范围最广的粮食作物之一，对雨水灌溉的依赖性较高，而随着全球气候变化加剧，极端干旱天气出现频率增加，水资源的缺乏及分布不均等问题对水稻的产量及其稳定性造成了严重影响^[1]。

叶片水势是水稻抗旱性的一个重要生理指标，与耐脱水机制有关。在干旱胁迫下，水稻叶片水势会相应降低，而叶片水势较高的水稻品种具有更高的产量。研究表明，保持较高的叶片水势是进行光合作用的基础，同时对植物的新陈代谢以及叶片的伸长生长具有一定影响。因此培育并推广具有较高叶片水势的水稻品种，对于在水分缺乏的条件下仍旧保持较好的生长并获得较高产量具有非常重要的意义，是解决干旱导致水稻减产问题的根本措施之一，能够大幅减少干旱带来的损失，提高种植经济效益。

目前研究者在水稻新品种选育、水稻叶片水势的影响机制等方面已取得一定的成果，并鉴定了一些水稻叶片水势的基因QTL。曲延英等以越富和IRAT109为亲本构建的RIL群体为实验材料，在4号染色体RM1136—RM273标记区间内检测到1个与旱田凌晨叶片水势相关的加性QTL位点wpiu4，同时在4号染色体RM567–RM1272标记区间内检测到水田中午叶片水势加性QTL位点wdl4^[2]。聂元元等以供体IRAT109导入到珍汕97B背景的覆盖第2染色体目标区段的87个近等基因系为实验材料，在第2染色体上约8.2kb区间RIO 02037—RIO 02038内精细定位到1个与叶水势相关的QTL^[3]。刘鸿艳等以水稻珍汕97B和旱稻IRAT109 杂交F9代构建的RIL群体为实验材料，共检测到8个QTLs，贡献率在4.65％～23.17％范围之间。其中在水分充足的条件下检测到1个与水稻叶片水势相关的QTL位点，在干旱胁迫下检测到7个影响的QTLs，分别位于第4、5、8和12号染色体上^[4]。

目前水稻叶片水势遗传机理研究相对较少。因此，叶片水势QTL定位和基因克隆研究仍需更进一步的深入挖掘与分析，借助于日益发展的分子生物学与基因组学的研究手段与方法，有望实现新的突破。

上文中涉及的参考文献如下：

1.Yangjie Wang,Jikun Huang,Jinxia Wang,Christopher Findlay.Mitigatingrice production risks from drought through improving irrigationinfrastructure and management in China[J]. Australian Journal of Agriculturaland Resource Economics,2018,62(1)(王洋杰，黄继坤，王金霞，克里斯托弗·芬德利关键词：通过改善灌溉基础设施和管理来减轻干旱造成的稻米生产风险 [J]。澳大利亚农业与资源经济学杂志，2018,62(1))。

2.曲延英,穆平,李雪琴,田玉秀,文峰,张洪亮,李自超.水、旱栽培条件下水稻叶片水势与抗旱性的相关分析及其QTL定位[J].作物学报,2008(02):198-206。

3.聂元元,邹桂花,李瑶,刘国兰,蔡耀辉,毛凌华,颜龙安,刘鸿艳,罗利军.水稻第2染色体上抗旱相关性状QTL的精细定位[J].作物学报,2012,38(06):988-995。