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[00070832]强耐盐水稻资源S1200耐盐新基因的克隆和应用
联系人： 广东省农业科学院水稻研究所
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技术详细介绍
水稻是全世界一半以上人口的主食,是最重要的谷类作物之一,但是对盐分胁迫很敏感。盐胁迫会引起水稻的渗透胁迫和离子毒害,还会在植株中引起氧化胁迫。我国大约20%的灌溉地区受到土壤盐渍化的影响,并且随着化肥的大量施用和不合理的灌溉导致稻田次生盐碱化愈发严重,对水稻的安全生产造成较大的潜在风险。本课题受广州市科技计划项目（项目编号：201707010218）支助,拟对长毛谷（S1200,海水稻）进行耐盐基因挖掘,并且开发其紧密连锁或功能性分子标记。同时利用S1200与优良水稻品种五山丝苗、华占等杂交来进行耐盐水稻新品系的选育。因此本课题为进一步深入理解水稻耐盐性分子机理奠定基础,也为开展耐盐水稻育种提供重要的基因资源、理论指导和技术支撑。长毛谷（S1200）是收集于广东省湛江市遂溪县杨柑镇沿海的滩涂上,经鉴定在其芽期与苗期的耐盐性都显著强于国际公认的耐盐水稻Pokkali,将长毛谷的干种子浸泡在海水（全盐量：2.19×104 mg /L,盐浓度约为2%）中30天后,仍能正常发芽。本课题以长毛谷（S1200）与敏盐品种浙辐802杂交创建定位群体,通过鉴定F2：3家系的芽期和幼苗期的耐盐性代表相应F2单株的耐盐性,从中分别选取20个强耐盐和20个强敏盐的F2单株创建极端群体池,通过对双亲和两个极端群体池利用基于全基因重测序的BSA法来定位耐盐基因,利用极端敏盐群体对定位区间进行验证,并结合转录组测序结果鉴定到2个耐盐候选基因：一个编码蛋白磷酸化酶的耐盐候选基因PP2C,一个编码丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶的耐盐候选基因TSC,目前已经通过基因编辑技术验证了TSC的生物学功能,相关内容已于2019年发表在农学一区期刊《Rice》上。通过开展本课题,为我们进一步理解“海水稻”耐盐机理奠定了基础,同时,我们也初步考察了基因编辑植株的农艺性状,对粒型、秆性和植株生物量等重要农艺性状具有正向效应。因此该基因具有良好的应用潜力,为开展水稻耐盐育种提供了重要的基因资源。同时,我们也初步开发该基因的功能性分子标记,有助于提高水稻耐盐育种的效率。
