““海稻86”为何不怕咸？ 测序技术锁定水稻关键耐盐基因”

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科学技术日报记者赵汉斌

土壤中盐的胁迫严重影响水稻的生长，降低其产量。 因此，利用数量性状基因座和连锁标记开发耐盐高产水稻是分子育种的重要选择。

近日，中科院西双版纳傣族自治州热带植物园热带稻种保护与遗传改良研究组的吴锋玲等成功定位了“水稻86”耐盐相关基因。 这一新的重要成果，对分析水稻耐盐机理，以及选育我国新的高质量耐盐水稻品种具有重要作用。

改善水稻的耐盐性是非常重要的

全球范围内，至少6%的土地受盐分影响，浓度为50毫摩尔/升的盐水将使许多水稻品种的产量减少一半。 因此，努力提高水稻的耐盐性，比较有效地增加边际盐碱土地的利用率，提高作物产量，对保障粮食安全、增加土地产量、减少贫困至关重要。

以往的调查研究结果表明，水稻在幼苗、生殖和2~3叶期最易受盐胁迫的影响。 盐分的高低通过渗透胁迫、离子毒性、氧化胁迫三个阶段影响水稻的生长。 在精英种质资源中鉴定耐盐数量性状基因座或相关基因，将其应用于新耐盐品种的培育具有很大的价值。

近年来，袁隆平院士领导的青岛海水稻研究快速发展中心致力于“海水稻”的研发，利用基因测序技术筛选天然的抗盐、抗碱、抗病基因，通过常规育种、杂交和分子标记辅助育种技术，在3年内产业化 目前，快速发展中心已取得阶段性成果，全年试种亩产突破500公斤，是全年采用含盐量0.6%咸水灌溉的试验田，小面积勘测生产最高达到亩产621公斤。 年筛选出176件优良材料在全国5大典型盐碱地上试制。

51的基因座与盐胁迫相关

大多数水稻指的是薄水稻。 海稻不是新品种，而是与稻陆稻齐名的稻类。

1986年，中国农业科学研究者陈日胜在罗文烈教授的指导下，在广东省湛江市调查红树林资源时，发现了燕巢村海岸比人高、看起来像芦苇但结了穗的稻子。 罗文烈教授断言，陈日胜收获了522粒种子，通过30多年的繁殖，将这种海水稻种子持续到现在，命名为“海稻86”。

在此期间，陈日胜等人转录组分解了正常和高盐度条件下生长的“水稻86”，鉴定了大量盐诱导的差异表达基因。 将这些基因分类为五肽重复序列家族、过氧化物酶基因、消化道基因、多抗菌挤压蛋白家族基因、谷胱甘肽s转移酶基因。 吴锋玲说:“在对不同盐浓度下生长的‘海稻86’各种性状的全基因组相关分析中，迄今为止的研究中发现了51个与盐胁迫密切相关的基因座。”

虽然“海稻86”被解释为具有耐盐碱、耐浸泡、耐贫瘠地生长的能力，但对这一宝贵资源的认识和研究还不够，耐盐机制也不清楚，尚无数量性状基因座图谱和耐盐机制的分解报告。

分子标记定位了与耐盐性密切相关的基因座

吴锋玲、徐鹏研究员、余迪求研究员等人在此次最新研究中表示，盐土环境条件下耐盐种质资源“海稻86”在幼苗期表现出比普通水稻品种高的耐盐性，遗传分解结果表明对盐敏感。

他们以“水稻86”为供体亲本，云南粳型水稻品种“滇粳优1号”为受体亲本，构建f2组，进行分离组测序分解，明确1号染色体上2.78mb的区域为候选区域。 为了进一步缩小候选区域，利用分子标记进行数量性状基因座的定位，最终获得表型贡献率超过60%的主效数量性状基因座，命名为qst1.1。 研究小组进一步培育了片段交换系和渗透系，用表型证实了qst1.1确实与“水稻86”的耐盐性有关，且具有较高的产量和质量。

这一新发现为我国选择耐盐水稻品种提供了新的比较有效的方法，有助于水稻耐盐机理的解析和利用分子选育高质量耐盐水稻品种。 相关研究结果最近发表在国际分子多样化保护组织的《农艺学》杂志上。