在水稻品种南粳9108诱变后的材料中筛选耐盐水稻新株系的研究
水稻是世界上最重要的粮食作物之一，它和玉米、小麦是中国的三大粮食作物，水稻是其中单产量最高的作物。盐胁迫是制约其生长和产量的主要因素之一，也是限制农作物生长和引起农作物产量减少、品质下降的主要原因之一。土壤盐渍化已成为全球性问题,它是一种全球性的环境和农业灾害,特别是在干旱和半干旱地区。水稻是盐敏感作物,盐胁迫是仅次于干旱影响水稻生产的第二大障碍性因子，而培育是耐盐水稻新品种提高植物耐盐能力的最主要的措施。南粳9108是江苏省农业科学院培育的优良品种，具有优质、抗条纹叶枯病、产量高、成熟早等优点。本研究首先对南粳9108的耐盐碱能力进行测试，然后对EMS诱变后的南粳9108为实验对象，从中筛选耐盐的水稻新株系。本实验的完成为培育耐盐的优良食味水稻新品种奠定理论和方法基础。关键词 水稻，EMS诱变，盐胁迫，耐盐性
目录
1 引言 1
1.1 盐胁迫的现状及危害 1
1.2 EMS诱变 1
1.3 南粳9108 2
1.4 研究目的与意义 3
2 材料与方法 3
2.1 实验材料 3
2.2 实验方法 3
2.2.1 研究内容 3
2.2.2 实验设计 3
3 结果与分析 6
3.1 不同品种耐盐度筛选 6
3.2 筛选南粳9108水稻的耐盐浓度 7
3.3 土培法筛选耐盐水稻植株 7
3.4 水培法筛选耐盐水稻植株 9
4 讨论 11
结 论 13
致 谢 14
参 考 文 献 15
1 引言
水稻是最重要的粮食作物之一，是世界上超出一半人口的主食[1]。在我们国家粮食生产中水稻占据着举足轻重的地位。在以前的半个多世纪里,水稻在育种这方面获得了非常大多的成果[2]。制约中国盐碱稻区水稻稳定生产的主要因素就是盐胁迫[3],而培育是耐盐水稻新品种提高植株耐盐碱能力的最主要措施。南粳9108是江苏省农业科学院培育出的优良食味水稻新品种，具有优质、高产、早熟、抗条纹叶枯病等优点。我们采用EMS诱变水稻技术，是因为它操作比较简单、突变频率较高、突变专一及多效等优点。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
1.1 盐胁迫的现状及危害
盐胁迫是因为土壤或溶液中的高浓度的盐离子导致的，对作物造成损害，包括直接的离子毒害和间接的渗透胁迫、营养缺乏和离子失衡等等。土壤盐渍化是危害水稻的一个非常重要的环境因素，尤其是对水稻的生长发育及产量有着很大的影响。如果土壤中盐分浓度过高的话，会使离子失去平衡、缺失水分、氧化伤害,并且会导致生物大分子被破坏、生长的迟缓、甚至会导致植株死亡[4]。盐胁迫在冷凉环境下对植物的伤害比在炎热、干旱的环境条件下的伤害轻，在弱光照环境下盐胁迫对植物生长抑制比强光环境下的盐胁迫要小。不仅植物的外部形态会受盐胁迫的影响，植物内部的生理生化的特性也会受到盐胁迫的影响[6]。盐害的典型症状是植物生长量明显变得越来越少、叶尖和叶缘灼伤、叶片颜色逐渐变浅、花朵逐渐变萎蔫、根部坏死、枯梢、叶片脱落甚至死亡。植物受到盐胁迫的反应通常就会表现出树冠小、枝梢不茂盛、叶片不仅小还比较少、节间短、出苗率低[7]。
据研究表明水稻是属于淡水沼泽植物， 是一种对盐中度敏感的作物 。盐胁迫是制约水稻生产的主要非生物胁迫因素之一[8]，也是造成农作物产量减少、作物生长和品质质量下降的主要原因之一[9]。 随着工业化的发展及淡水资源的匮乏， 土壤盐碱化变得越来越严重严重，已经严重威胁到了粮食的安全。中国约有盐碱地1.0×10hm，但约有五分之一的稻田已经受到了盐碱的侵害，已严重制约了中国农业综合生产能力的提高和农业的可持续发展。现在保障盐碱稻区粮食生产的有效途径之一就是要选育和种植高耐盐碱的水稻新品种[10]。
1.2 EMS诱变
EMS (Ethy Methan Sulfonate) 是属于一种烷化试剂， 它是一种可以提高生物的自然突变率的试剂，是目前公认的最有效果并且应用得比较多的试剂[11]。经过EMS诱变后的水稻产生的突变体，后代的基因数量分离的很少，并且后代的稳定性也比较好， 但不同品种和品种之间会有多种突然变异的类型[12]。目前，水稻种质资源库非常缺乏新的基因、遗传资源呈现出枯竭的形势，因此采用EMS诱变水稻的技术、可以产生有用的目的基因，产生的有用的目的基因可以为水稻分子育种提供很好的理论基础[14]。
EMS是一种单功能烷化剂，在体内可以转变成活泼中间产物，因为它缺失了电子，所以就容易与碱基上的氮原子和磷酸基团产生反应，也就是发生了亲核取代，因此，DNA的构造发生了变化，最终由2个主要途径诱导基因突变[15]。第一种方法是碱的烷基化作用，鸟嘌呤上的N7位置最容易烷基化，并变成正季铵基团，产生2种遗传效应；第二个方法是磷酸基团的烷基化效应，烷基化磷酸基上的磷原子后，形成了不稳定的磷酸酯，就容易发生水解，从而使核苷酸从五碳糖和磷酸之间被切断，引起了DNA链的断裂，染色体发生缺失[16]。EMS它的突变的频率相比其他来说比较高、能够诱发出各种各样的有用突变基，并且可以在原来遗传背景基本不变的情况下，在分子水平上可以使植物体出现有用的表现性状变异[17]。
在水稻育种中的应用研究也是十分的普遍，在诱导水稻成熟胚的愈伤组织中，确定EMS的最大突变率与最适诱变浓度；诱导水稻种子， 研究EMS对水稻种子的一些生理生化指标的变化[18]；EMS诱导水稻幼穗，可以分析水稻的呼吸强度的大小、细胞色素氧化酶等指标的变化，同时也可以利用EMS诱变处理过的水稻，构建了一个新的基因突变群体，获得了一个新的基因型，为新的水稻育种途径提供了理论依据[19]。
1.3 南粳9108
南粳9108是以优质高产粳稻武香粳14为母本，与日本优质粳稻关东194杂交育成的优良食味粳稻新品种，是江苏省农业科学院粮食作物研究所所研究出的优秀新品种水稻[20]。
在2012年的第十一届全国稻米博览会上被评为“金奖大米”，并且多次获得全国和江苏省粳稻优质米食味品尝的一等奖[21]。在2013年，通过江苏省品种审定，适宜在江苏省苏中及宁镇扬丘陵地区种植[22]。南粳9108在20132014年的试验示范中，产量水平表现的非常高，2015年通过农业部被“超级稻”认定[23]。南粳9108是适合高产栽培的优良品种，南粳9108的产量构成要适应性较广、稳定性较好、丰产性好，具有非常大的增产潜，且它的食味品质优良，可以作为水稻高产创建和优质米开发的首选品种[24]。
目录
1 引言 1
1.1 盐胁迫的现状及危害 1
1.2 EMS诱变 1
1.3 南粳9108 2
1.4 研究目的与意义 3
2 材料与方法 3
2.1 实验材料 3
2.2 实验方法 3
2.2.1 研究内容 3
2.2.2 实验设计 3
3 结果与分析 6
3.1 不同品种耐盐度筛选 6
3.2 筛选南粳9108水稻的耐盐浓度 7
3.3 土培法筛选耐盐水稻植株 7
3.4 水培法筛选耐盐水稻植株 9
4 讨论 11
结 论 13
致 谢 14
参 考 文 献 15
1 引言
水稻是最重要的粮食作物之一，是世界上超出一半人口的主食[1]。在我们国家粮食生产中水稻占据着举足轻重的地位。在以前的半个多世纪里,水稻在育种这方面获得了非常大多的成果[2]。制约中国盐碱稻区水稻稳定生产的主要因素就是盐胁迫[3],而培育是耐盐水稻新品种提高植株耐盐碱能力的最主要措施。南粳9108是江苏省农业科学院培育出的优良食味水稻新品种，具有优质、高产、早熟、抗条纹叶枯病等优点。我们采用EMS诱变水稻技术，是因为它操作比较简单、突变频率较高、突变专一及多效等优点。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
1.1 盐胁迫的现状及危害
盐胁迫是因为土壤或溶液中的高浓度的盐离子导致的，对作物造成损害，包括直接的离子毒害和间接的渗透胁迫、营养缺乏和离子失衡等等。土壤盐渍化是危害水稻的一个非常重要的环境因素，尤其是对水稻的生长发育及产量有着很大的影响。如果土壤中盐分浓度过高的话，会使离子失去平衡、缺失水分、氧化伤害,并且会导致生物大分子被破坏、生长的迟缓、甚至会导致植株死亡[4]。盐胁迫在冷凉环境下对植物的伤害比在炎热、干旱的环境条件下的伤害轻，在弱光照环境下盐胁迫对植物生长抑制比强光环境下的盐胁迫要小。不仅植物的外部形态会受盐胁迫的影响，植物内部的生理生化的特性也会受到盐胁迫的影响[6]。盐害的典型症状是植物生长量明显变得越来越少、叶尖和叶缘灼伤、叶片颜色逐渐变浅、花朵逐渐变萎蔫、根部坏死、枯梢、叶片脱落甚至死亡。植物受到盐胁迫的反应通常就会表现出树冠小、枝梢不茂盛、叶片不仅小还比较少、节间短、出苗率低[7]。
据研究表明水稻是属于淡水沼泽植物， 是一种对盐中度敏感的作物 。盐胁迫是制约水稻生产的主要非生物胁迫因素之一[8]，也是造成农作物产量减少、作物生长和品质质量下降的主要原因之一[9]。 随着工业化的发展及淡水资源的匮乏， 土壤盐碱化变得越来越严重严重，已经严重威胁到了粮食的安全。中国约有盐碱地1.0×10hm，但约有五分之一的稻田已经受到了盐碱的侵害，已严重制约了中国农业综合生产能力的提高和农业的可持续发展。现在保障盐碱稻区粮食生产的有效途径之一就是要选育和种植高耐盐碱的水稻新品种[10]。
1.2 EMS诱变
EMS (Ethy Methan Sulfonate) 是属于一种烷化试剂， 它是一种可以提高生物的自然突变率的试剂，是目前公认的最有效果并且应用得比较多的试剂[11]。经过EMS诱变后的水稻产生的突变体，后代的基因数量分离的很少，并且后代的稳定性也比较好， 但不同品种和品种之间会有多种突然变异的类型[12]。目前，水稻种质资源库非常缺乏新的基因、遗传资源呈现出枯竭的形势，因此采用EMS诱变水稻的技术、可以产生有用的目的基因，产生的有用的目的基因可以为水稻分子育种提供很好的理论基础[14]。
EMS是一种单功能烷化剂，在体内可以转变成活泼中间产物，因为它缺失了电子，所以就容易与碱基上的氮原子和磷酸基团产生反应，也就是发生了亲核取代，因此，DNA的构造发生了变化，最终由2个主要途径诱导基因突变[15]。第一种方法是碱的烷基化作用，鸟嘌呤上的N7位置最容易烷基化，并变成正季铵基团，产生2种遗传效应；第二个方法是磷酸基团的烷基化效应，烷基化磷酸基上的磷原子后，形成了不稳定的磷酸酯，就容易发生水解，从而使核苷酸从五碳糖和磷酸之间被切断，引起了DNA链的断裂，染色体发生缺失[16]。EMS它的突变的频率相比其他来说比较高、能够诱发出各种各样的有用突变基，并且可以在原来遗传背景基本不变的情况下，在分子水平上可以使植物体出现有用的表现性状变异[17]。
在水稻育种中的应用研究也是十分的普遍，在诱导水稻成熟胚的愈伤组织中，确定EMS的最大突变率与最适诱变浓度；诱导水稻种子， 研究EMS对水稻种子的一些生理生化指标的变化[18]；EMS诱导水稻幼穗，可以分析水稻的呼吸强度的大小、细胞色素氧化酶等指标的变化，同时也可以利用EMS诱变处理过的水稻，构建了一个新的基因突变群体，获得了一个新的基因型，为新的水稻育种途径提供了理论依据[19]。
1.3 南粳9108
南粳9108是以优质高产粳稻武香粳14为母本，与日本优质粳稻关东194杂交育成的优良食味粳稻新品种，是江苏省农业科学院粮食作物研究所所研究出的优秀新品种水稻[20]。
在2012年的第十一届全国稻米博览会上被评为“金奖大米”，并且多次获得全国和江苏省粳稻优质米食味品尝的一等奖[21]。在2013年，通过江苏省品种审定，适宜在江苏省苏中及宁镇扬丘陵地区种植[22]。南粳9108在20132014年的试验示范中，产量水平表现的非常高，2015年通过农业部被“超级稻”认定[23]。南粳9108是适合高产栽培的优良品种，南粳9108的产量构成要适应性较广、稳定性较好、丰产性好，具有非常大的增产潜，且它的食味品质优良，可以作为水稻高产创建和优质米开发的首选品种[24]。
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