日本結縷草對低溫脅迫的生理響應及抗寒相關性狀的QTL分析.pdf

1、結縷草（Zoysia spp.）為重要的暖季型草坪草，在環(huán)境綠化、生態(tài)治理等方面具有重要的作用。由于結縷草主要分布于熱帶、亞熱帶地區(qū)，不耐低溫，因此提高結縷草的抗寒性對擴大其推廣應用和改良坪用特性都十分重要?？购允怯啥嗷蚩刂频臄?shù)量性狀。由于遺傳背景的不同，結縷草屬種質的抗寒性存在明顯的種及品種間差異。通過不同種質結縷草的低溫脅迫生理研究和遺傳圖譜的構建，可為進行抗寒相關的數(shù)量性狀基因位點（QTL）定位、克隆、分子標記輔助選擇（MAS

2、）育種及培育耐寒型結縷草新品種奠定基礎。本研究利用生態(tài)條件具明顯差異的兩個日本結縷草（Zoysiajaponica）室蘭（Muroran）和依山北（Tawarayama Kita）及其假測交產生的F1代86個個體為作圖群體，研究其在人工低溫脅迫條件下葉片和匍匐莖的半致死溫度（LT50），并以306個SSR（Simple Sequence Repeat）標記為基礎構建了日本結縷草遺傳連鎖圖譜，對0℃低溫處理條件下與抗寒相關的性狀可溶性糖、

3、可溶性蛋白含量及SOD活性進行了QTL定位分析。
　　 研究結果表明：兩親本抗寒性差異顯著，室蘭的抗寒性強于俵山北?？购栽贔l群體中呈連續(xù)分離。
　　 1.兩親本材料葉片和匍匐莖的相對電導率隨處理溫度的降低呈現(xiàn)緩慢上升-急劇上升-緩慢上升的趨勢。通過擬合Logistic方程求得葉片和匍匐莖的半致死溫度（LT50），室蘭葉片、匍匐莖的LT50均低于俵山北，F(xiàn)1群體葉片、匍匐莖的LT50高低，與田間凍害觀測結果一致，LT5

4、0可用于評價植物的抗寒性。
　　 2.低溫處理后的脯氨酸、可溶性糖含量均有不同程度的升高，且隨著溫度的降低，室蘭可溶性糖含量增幅比俵山北大；兩親本SOD活性隨溫度的降低呈“下降-升高-再下降”變化趨勢，而MDA含量呈相反變化趨勢。O℃時，SOD活性及MDA含量在兩親本間表現(xiàn)出極顯著差異（P<0.01）。兩親本可溶性蛋白含量隨溫度的降低呈緩慢上升趨勢。
　　 3.0℃低溫處理2d后，F(xiàn)1群體的可溶性蛋白含量與葉片LT50呈

5、顯著負相關（P<0.05），可溶性糖含量及SOD活性與葉片LT50呈極顯著負相關（P<0.01）。
　　 4.利用作圖軟件Join Map3.0，取LOD值為4.0，構建了包括29個連鎖群的遺傳連鎖圖譜。該連鎖圖譜總圖距為2082.8cM，標記間平均距離為6.81cM。每個連鎖群上的標記個數(shù)在3.25個之間，連鎖群長度在16.2cM-180.3cM之間。
　　 5.利用分析軟件Map QTL4.0的區(qū)間作圖法對86個個體

6、的抗寒相關性狀進行QTL定位和遺傳效應分析，共發(fā)現(xiàn)與抗寒性狀相關的QTL4個，分布在4個連鎖群上，QTL的LOD值介于2.19～2.42，單個QTL可解釋12.4％～13.8％的表型變異，其中與可溶性蛋白含量相關的QTL1個，位于連鎖群LG10的b06m13-c985區(qū)間內，與可溶性糖含量相關的QTL1個，位于LG13的b01j11-b07a08區(qū)間內，與SOD活性相關的QTL2個，分別位于LG17的c02a20-b10k17、LG29