识别和精细制图GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba，一个控制水稻种子在盐胁迫下萌发的新位点GydF4y2Ba

背景GydF4y2Ba

水稻生长经常受盐度的影响。当暴露于高盐度时，大米种子萌发和幼苗建立受到显着抑制。随着促进亚洲的直接播种，改善盐胁迫下的水稻种子萌发对于繁殖至关重要。GydF4y2Ba

结果GydF4y2Ba

在这项研究中，一个GydF4y2Ba印度GydF4y2Ba在盐胁迫下，五角展是一个具有较高萌发能力的地方品种。公元前GydF4y2Ba_1.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba来自WJZ/Nip杂交的种群(GydF4y2Ba粳稻GydF4y2Ba利用Nip进行了种子发芽率（GR）和发芽指数（GI）的QTL定位GydF4y2Ba_2.GydF4y2Bao和300 mm NaCl条件。共识别出13个QTL，即H下的十个QTLGydF4y2Ba_2.GydF4y2Bao盐条件下的条件和九个QTL。六个QTL，GydF4y2BaQGR6.1.GydF4y2Ba,GydF4y2BaQGR8.1.GydF4y2Ba,GydF4y2BaQGR8.2.GydF4y2Ba,GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba,GydF4y2Ba问题10.2GydF4y2Ba和GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba在两种情况下同时鉴定。在盐胁迫下，3个qtl，GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba,GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba和GydF4y2Ba问题10.2GydF4y2Ba在种子萌发过程中的不同时间点对GR进行了鉴定GydF4y2BaqGI6.2GydF4y2Ba,GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba和GydF4y2Ba问题10.2GydF4y2Ba分别用于GI。这个GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba占盐胁迫下的表型变异的20％以上，作为主要的有效QTL。此外，GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba通过BC验证了GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba预测11候选基因，人口并缩小到65.9-kB地区。基于微阵列数据库，在种子萌发阶段的高转录物丰度发现五个候选基因，其中GydF4y2Ba位置：Os06g10650GydF4y2Ba和GydF4y2Baloc_os06g10710.GydF4y2Ba种子吸胀后差异表达。RT-qPCR结果显示，在大肠杆菌中GydF4y2Ba位置：Os06g10650GydF4y2Ba在盐条件下的种子萌发期间，在WJz中的两个父母中有显着上调。携带在一起，这表明了GydF4y2Ba位置：Os06g10650GydF4y2Ba编码酪氨酸磷酸酶家族蛋白，可能是因果候选基因GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

结论GydF4y2Ba

在本研究中，我们从一个长白猪品种WJZ中鉴定了13个qtl，这些qtl在HGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaO和盐条件。一个主要的耐盐特异性QTLGydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba很好地映射到65.9-kB地区。我们的结果提供了通过标记辅助选择（MAS）在盐胁迫下改善水稻种子萌发的遗传基础。GydF4y2Ba

土壤盐度是影响作物生长和全球生产率的初级非生物胁迫[GydF4y2Ba1.GydF4y2Ba]. 据估计，地球上6%的陆地和20%的灌溉土地受到盐分的影响[GydF4y2Ba2.GydF4y2Ba］．米饭是最重要的主食，喂养世界上一半以上的人口。与小麦相比，水稻对盐胁迫更敏感，世界上大约30％的水稻在盐度的影响[GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba]. 根据以前的报道，高盐分抑制种子萌发和成苗，降低植株生长，降低水稻产量[GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba,GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba]. 尽管盐渍土可以通过大规模的灌溉、排水和化学处理加以改良，但所有这些解决方案都过于昂贵[GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba]. 因此，耐盐性遗传改良已成为沿海地区水稻育种的一个重要而可行的目标[GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba］．GydF4y2Ba

耐盐性是一种多基因性状，受环境影响很大[GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba,GydF4y2Ba9GydF4y2Ba,GydF4y2Ba10GydF4y2Ba］．迄今为止，在大米的不同发育生长阶段报告了数百种盐响应QTL [GydF4y2Ba11GydF4y2Ba]. Lin等人[GydF4y2Ba12GydF4y2Ba]检测到两个主要的QTL（GydF4y2BaqSKC-1型GydF4y2Ba和GydF4y2BaqSNC-7型GydF4y2Ba)对于NaGydF4y2Ba^+GydF4y2Ba/ KGydF4y2Ba^+GydF4y2Ba染色体幼苗射击中的内容1和7。基于QTL映射的结果，主要QTLGydF4y2BaqSKC-1型GydF4y2Ba已被克隆，其编码调控KGydF4y2Ba^+GydF4y2Ba拍摄内容[GydF4y2Ba13GydF4y2Ba］．另一个主要的QTL，GydF4y2Ba盐醇GydF4y2Ba利用MAS技术鉴定并培育了耐盐新品种Pusa44、CR1009和PR114，提高了苗期耐盐性[GydF4y2Ba14GydF4y2Ba,GydF4y2Ba15GydF4y2Ba］．GydF4y2Ba

种子萌发阶段的耐盐性与其他阶段不始终如一，例如幼苗和生殖阶段[GydF4y2Ba9GydF4y2Ba,GydF4y2Ba16GydF4y2Ba]. 种子萌发是一个重要的参数，是植物生命周期中总生物量和产量的基础，首先是水分的吸收，然后是胚根通过种皮的突起[GydF4y2Ba17GydF4y2Ba］．在种子萌发过程中，盐度导致许多疾病和代谢变化，例如改变酶活性，导致高溶质泄漏[GydF4y2Ba18GydF4y2Ba]，降低KGydF4y2Ba^+GydF4y2Baα-淀粉酶的外排及抑制作用[GydF4y2Ba19GydF4y2Ba］．很少有研究针对盐胁迫下水稻种子萌发的基因解剖。Wang等人[GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba]在100℃下检测到16个水稻种子发芽力qtl 毫米氯化钠从GydF4y2Ba粳稻GydF4y2Ba品种jiucaiqing。通过基因组 - 宽协会研究（GWAs）鉴定了大约50个基因盐胁迫下的种子萌发[GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba,GydF4y2Ba21GydF4y2Ba,GydF4y2Ba22GydF4y2Ba］．富吉诺等人。[GydF4y2Ba23GydF4y2Ba]报道GydF4y2BaQLTG3-1GydF4y2Ba通过组织液泡化和弱化与低温下种子萌发有关，在高盐度下也具有良好的种子发芽性。最近，一个QTLGydF4y2BaqSE3GydF4y2Ba从A中鉴定出促进种子萌发和幼苗。GydF4y2Ba粳稻GydF4y2Ba长白酒菜青300 mM NaCl，编码钾转运GydF4y2Ba奥沙克21GydF4y2Ba通过脱落酸（ABA）代谢介导盐胁迫下的种子萌发[GydF4y2Ba24GydF4y2Ba]. 随着水稻直播技术的不断推广，探索更多的盐胁迫下种子萌发的基因位点，利用MAS技术在沿海地区培育具有高盐胁迫下种子萌发能力的水稻品种具有重要意义。GydF4y2Ba

在这项研究中，一个GydF4y2Ba印度GydF4y2Ba云南长白WJZ[GydF4y2Ba21GydF4y2Ba]在高盐胁迫下具有较高的种子萌发能力。为鉴定种子萌发的QTL，研究了BC的发芽率（GR）和发芽指数（GI）GydF4y2Ba_1.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba在HGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaO和300 mM NaCl条件。主效QTLGydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba在300 mM NaCl条件下对6号染色体短臂进行了特异性鉴定。此外,GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba在BC中核实了GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba定位于Z654和Z619标记之间65.9 kb的区域内。该研究对阐明盐胁迫下种子萌发的遗传和分子基础具有重要意义。GydF4y2Ba

盐胁迫下双亲种子萌发特性的研究GydF4y2Ba

种子发芽率（GR）、出苗率（SP）和发芽指数（GI）GydF4y2Ba印度GydF4y2Bawjz和GydF4y2Ba粳稻GydF4y2Ba10天后对Nip种子进行评价 H条件下的吸胀天数（d）GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaO和各种盐浓度条件（150、200、250、300和350 毫米氯化钠）。WJZ和Nip都很容易发芽，H下WJZ和Nip的GR和SP约为100%GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaO条件（表GydF4y2Ba1.GydF4y2Ba). 而WJZ的GI（13.93）显著高于Nip（10.51），说明WJZ在H条件下比Nip发芽快GydF4y2Ba_2.GydF4y2Bao条件。在各种NaCl浓度下，WJZ和NIP的GR，SP或GI显着降低（表GydF4y2Ba1.GydF4y2Ba)说明盐胁迫对水稻种子萌发有抑制和延缓作用。当暴露于350 mM-NaCl、WJZ种子表现出80.03%的GR，而Nip的GR为12.22%（表1）GydF4y2Ba1.GydF4y2Ba)说明WJZ在种子萌发过程中比Nip具有更高的耐盐性。考虑到两个水稻亲本的GR、SP和GI变异最大，用300 在后来的实验中。GydF4y2Ba

为了更好地了解WJZ的高种子萌发能力和耐盐性的特征，在H下进一步分析了两个父母之间的GR和SP的差异GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaO和300 mM NaCl条件。H以下GydF4y2Ba_2.GydF4y2Bao条件，虽然父母的所有种子均发芽和建立幼苗在120 h（5 d）的吸收后（图。GydF4y2Ba1.GydF4y2Baa、 种子萌发初期，WJZ发芽快，GR和SP值高于Nip。300以下 在mmnacl条件下，WJZ和Nip种子萌发3～14d的GR和SP有显著差异（图1）。GydF4y2Ba1.GydF4y2BaC-E）。在吸收的2 d次数后，WJZ开始发芽，7天的吸收后，其GR达到90％（图。GydF4y2Ba1.GydF4y2Bac） ，具有较强的成苗能力（图。GydF4y2Ba1.GydF4y2Bad、 e）。然而，Nip在吸胀7d后开始发芽，吸胀14d后仅显示58.89%的GR（图1）。GydF4y2Ba1.GydF4y2Bac） 是的。GydF4y2Ba

小麦种子萌发性状的变异GydF4y2Ba_1.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba人口GydF4y2Ba

公元前GydF4y2Ba_1.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba群体由181个个体组成，来源于杂交种WJZ/Nip(GydF4y2Ba粳稻GydF4y2Ba，nipponbare）// nip（图。GydF4y2BaS1GydF4y2Ba一种）。该BC中GR和GI的变化GydF4y2Ba_1.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba人口在H.GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaO和300 分析了mmnacl条件。所有观察到的性状，包括2天、3天的GR和H下的GIGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaO条件，5天、7天、9天、11天、13天的GR和300以下的GI mM-NaCl条件下，表现出连续分布和广泛的遗传变异（图。GydF4y2Ba2.GydF4y2Ba). H以下GydF4y2Ba_2.GydF4y2Bao条件，在2 d处存在左偏斜的GR，3d右偏斜分布（图。GydF4y2Ba2.GydF4y2BaA，B）和GI的对称分布（图。GydF4y2Ba2.GydF4y2Bac） 是的。在300mM NaCl条件下，GR在5 d处显示左偏斜分布，在种子发芽期间9,11和13d处的右偏斜分布（图。GydF4y2Ba2.GydF4y2Bad，f-h）和7d的对称分布（图。GydF4y2Ba2.GydF4y2Bae） 是的。GI低于300 mM-NaCl条件下呈右偏分布（图。GydF4y2Ba2.GydF4y2Bai） 是的。这些结果表明，GR和GI是一个多基因特性，在种子萌发的早期和后期可能受到不同基因的调控GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaO或NaCl条件。GydF4y2Ba

H下种子萌发性状的QTL映射GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaO和盐条件GydF4y2Ba

用上述BC构建分子连接图GydF4y2Ba_1.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaH条件下种子萌发性状（GR和GI）的QTL定位群体GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaO和300 mM NaCl条件。H以下GydF4y2Ba_2.GydF4y2Bao条件，在染色体3,6,8和10上鉴定出八个QTLS，并且在染色体6和10上鉴定出两个QTL的GI（表GydF4y2Ba2.GydF4y2Ba). 2d的GR与3个qtl相关(GydF4y2BaQGR8.1.GydF4y2Ba,GydF4y2BaQGR8.2.GydF4y2Ba和GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba），遗留率为3d与六个QTL相关联（GydF4y2BaQGR3.1.GydF4y2Ba,GydF4y2BaQGR3.2.GydF4y2Ba,GydF4y2BaQGR3.3.GydF4y2Ba,GydF4y2BaQGR6.1.GydF4y2Ba,GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba和GydF4y2Ba问题10.2GydF4y2Ba)．单个QTL的族曲线的表型变异（PVE）从7.32升至23.99％。一个主要的QTL，GydF4y2BaQGR6.1.GydF4y2Ba对于GR占表型变异的23.99％。这个GydF4y2BaqGI6.1GydF4y2Ba和GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba对于加法型的表型变异分别占10.39和8.86％。通过对比，GydF4y2BaQGR6.1.GydF4y2Ba和GydF4y2BaqGI6.1GydF4y2Ba在染色体6上共享相同的RM190〜Z602的间隔，GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba和GydF4y2Ba问题0.1GydF4y2Ba10号染色体W13~W20的间隔相同（表1）GydF4y2Ba2.GydF4y2Ba)．在H下检测到所有这些QTL的添加剂效应GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaO情况为阴性，范围为− 0.36至− 9.95（表GydF4y2Ba2.GydF4y2Ba），表明阳性等位基因来自WJZ。GydF4y2Ba

在300mM NaCl条件下，分别在染色体6,8和10上鉴定出六个QTL和三种用于种子萌发的GI的QTL和三个QTLS（表GydF4y2Ba2.GydF4y2Ba)．所有这些QTL都显示出阴性添加剂效果，表明阳性等位基因来自WJZ。在GR的六个QTL中，GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba和GydF4y2Ba问题10.2GydF4y2Ba在7,9,11和13d种子中持续鉴定出种子吸收，GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba在5,7,9,11和13d处（图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba），GydF4y2BaQGR8.1.GydF4y2Ba和GydF4y2BaQGR8.2.GydF4y2Ba只有5天，而且GydF4y2BaQGR6.1.GydF4y2Ba只有13天。它表明GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba,GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba和GydF4y2Ba问题10.2GydF4y2Ba可能是盐胁迫下种子萌发的关键qtl（表GydF4y2Ba2.GydF4y2Ba). 一个主效QTLGydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba两侧有Z604和RM276，占表型变异的20.0%以上。GI的三个QTL，GydF4y2BaqGI6.2GydF4y2Ba,GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba和GydF4y2Ba问题10.2GydF4y2Ba，分别占表型变异的24.39,17.41和13.18％（表GydF4y2Ba2.GydF4y2Ba). 相比之下，GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba与共同本地化GydF4y2BaqGI6.2GydF4y2Ba在6号染色体上的Z604和RM276之间，以及GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba与…共享同一区域GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba在10号染色体W13~W20的区间内，GydF4y2Ba问题10.2GydF4y2Ba与共同本地化GydF4y2Ba问题10.2GydF4y2Ba在染色体上的W20和RM6824之间10.在这些QTL中，主要QTLGydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba或GydF4y2BaqGI6.2GydF4y2Ba具有高LOD值（> 8） 在盐的条件下能特别提高种子的GR或GI（表1）GydF4y2Ba2.GydF4y2Ba)．GydF4y2Ba

验证和精细映射GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba

验证专业GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba通过控制盐胁迫下的种子萌发，我们进一步构建了BCGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba由70个个体组成的群体。以GR为基础的标记Z604和Z605在300℃下13d出现明显的峰值 mM-NaCl条件下，其表型变异和LOD值分别为19.50%和9.31（图。GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba)．结果表明GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba可以改善盐胁迫下的水稻种子萌发。GydF4y2Ba

一个大的BCGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_3.GydF4y2Ba由1205人组成的人口开发为缩小该地区GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba. 在Z604和RM276标记之间鉴定出86个重组体（图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba). 18个重组事件发生在Z604和Z616之间，57个重组事件发生在Z617和Z619之间，11个重组事件发生在Z605和RM276之间（图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba)．基于基因型，将这些86重组剂分为四组（A-D）。对于每组，我们将纯合体作为来自重组的后代的杂合子区域通过自行自行。纯合体进一步分为两种基因型，一种基因型来自WJZ，另一个基因型来自辊隙。通过两种不同基因型的平均GR值评估盐胁迫下的种子萌发。在B组或D组中，纯合的WJz等位基因10d的GR的平均值显着高于辊隙等位基因，而A或C组没有差异。GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba位于Z617和Z619标记之间（图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba)．同样，较大的BCGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_4.GydF4y2Ba杂合子BC群体GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_3.GydF4y2Ba标记Z617和Z619中的植物进行，含有2318个个体。获得三种类型的重组（E，F和G），由17重组剂组成（图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba)和每个纯合子个体(BCGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_5.GydF4y2Ba）来自重组组。最后，GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba在标记Z654和Z619之间，基因座缩小到65.9kb区域（图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba)．GydF4y2Ba

基因工程中候选基因的预测与表达分析GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba轨迹GydF4y2Ba

根据MSU稻米基因组注释项目数据库（GydF4y2Bahttp://rice.plantbiology.msu.eduGydF4y2Ba)，11个开放阅读框（orf）被标注在65.9kb的区域内GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba包括5个功能蛋白、1个转座子蛋白和5个未注释的表达蛋白GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba). 五个功能注释的基因表明GydF4y2BaORF1GydF4y2Ba(GydF4y2Ba位置：Os06g10650GydF4y2Ba）编码酪氨酸磷酸酶家族蛋白，GydF4y2BaORF2GydF4y2Ba(GydF4y2Ba位置：Os06g10660GydF4y2Ba)编码含有GPI锚定蛋白1前体的lysM结构域，GydF4y2BaORF3GydF4y2Ba(GydF4y2Baloc_os06g10670.GydF4y2Ba)编码天冬氨酸蛋白酶猪笼素-1前体，GydF4y2BaORF5GydF4y2Ba(GydF4y2Baloc_os06g10690.GydF4y2Ba）编码含有Phd-Finger域域的蛋白质（Phd：植物同性恋者），以及GydF4y2Ba或F11GydF4y2Ba(GydF4y2Baloc_os06g10750GydF4y2Ba)编码一个完整的膜蛋白DUF6含蛋白（DUF6：未知功能域）。GydF4y2Ba

利用GENEVESTIGATOR中的RNA序列数据和阵列数据库，获得了10个开放阅读框在不同发育阶段和种子吸胀过程中的表达谱GydF4y2Ba或F10GydF4y2Ba编码转座子蛋白（图。GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba). 结果表明，在种子萌发阶段，5个基因的转录丰度较高，GydF4y2Ba位置：Os06g10650GydF4y2Ba,GydF4y2Ba位置：Os06g10660GydF4y2Ba,GydF4y2Baloc_os06g10690.GydF4y2Ba,GydF4y2BaORF7GydF4y2Ba(GydF4y2Baloc_os06g10710.GydF4y2Ba） 和GydF4y2BaORF9GydF4y2Ba(GydF4y2Ba位置：Os06g10730GydF4y2Ba），两种基因的低转录性丰度，GydF4y2Baloc_os06g10670.GydF4y2Ba和GydF4y2Baloc_os06g10750GydF4y2Ba，几乎没有表达三种基因，GydF4y2Baloc_os06g10680.GydF4y2Ba,GydF4y2Ba位置：Os06g10700GydF4y2Ba和GydF4y2Baloc_os06g10720GydF4y2Ba（图。GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba一种）。在种子萌发期间，表达GydF4y2Ba位置：Os06g10650GydF4y2Ba在整个种子或孤立的胚胎中显着上调，并且GydF4y2Baloc_os06g10710.GydF4y2Ba明显下调（图。GydF4y2Ba6.GydF4y2Bab）。GydF4y2Ba

采用实时定量PCR（rtqpcr）方法检测5个orf的表达(GydF4y2Ba位置：Os06g10650GydF4y2Ba,GydF4y2Ba位置：Os06g10660GydF4y2Ba,GydF4y2Baloc_os06g10690.GydF4y2Ba,GydF4y2Baloc_os06g10710.GydF4y2Ba和GydF4y2Ba位置：Os06g10730GydF4y2Ba）在300mM NaCl条件下的种子萌发期间，在种子萌发期间，基于Genevistigator数据库在种子萌发阶段显示出高转录物丰度。表达GydF4y2Ba位置：Os06g10650GydF4y2Ba在种子萌发期间在300mM NaCl条件下的种子萌发过程中显着调节（图。GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba一种）。表达GydF4y2Ba位置：Os06g10660GydF4y2Ba和GydF4y2Baloc_os06g10690.GydF4y2Ba随着时间的推移平滑（图。GydF4y2Ba7.GydF4y2Bab、 （三）。表达GydF4y2Baloc_os06g10710.GydF4y2Ba和GydF4y2Ba位置：Os06g10730GydF4y2Ba在盐胁迫下种子萌发过程中略有下调。GydF4y2Ba7.GydF4y2Bad、 e）。与Nip相比，Nip的表达显著增高GydF4y2Ba位置：Os06g10650GydF4y2Ba在吸收24小时和36小时后观察到WJZ种子。与基因函数注释和表达概况一起携带，表明GydF4y2BaORF1GydF4y2Ba(GydF4y2Ba位置：Os06g10650GydF4y2Ba)编码酪氨酸磷酸酶家族蛋白可能是盐胁迫下种子萌发的候选基因GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba轨迹GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

盐碱化严重影响水稻种子萌发和幼苗形成，特别是在直播区，导致水稻减产[GydF4y2Ba10GydF4y2Ba,GydF4y2Ba11GydF4y2Ba,GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba]. 在本研究中GydF4y2Ba印度GydF4y2Ba来自中国云南省的Landrace WJZ展示了高盐度下的种子萌发和幼苗建立能力。当暴露于300mM NaCl时，WJZ的种子可以在吸收2天后开始发芽，并且在吸收5天后建立普通幼苗。该发现表明，WJZ是具有高盐度下种子萌发能力的重要种质，类似于其他水稻释放N22-C-334-3 [GydF4y2Ba25GydF4y2Ba]，Italica Livorno [GydF4y2Ba23GydF4y2Ba] jiucaiqing [GydF4y2Ba24GydF4y2Ba]. WJZ比Nip高167.62 厘米vs.84.18 在大田种植时，易倒伏。因此，从WJZ中发掘控制盐胁迫下水稻种子萌发的优良基因，对提高直播区水稻种子的盐胁迫萌发具有重要意义。以往的研究表明，水稻在整个生育期都受到盐分胁迫，一个生育期的耐盐性可能与其他生育期的耐盐性无关[GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba,GydF4y2Ba26GydF4y2Ba,GydF4y2Ba27GydF4y2Ba］．WJZ对种子萌发阶段的盐胁迫具有非常强烈的耐受性，但需要在其他生长阶段进行研究。通过通过萌发萌发，幼苗，分蘖或引导阶段的各种盐耐耐药基因座，或者在萌发时表达的那些基因座，可以在所有生长阶段开发具有耐盐性的新型水稻品种，因此改善水稻直播区域的产量或盐土壤。GydF4y2Ba

全面，准确地评价耐盐性的表型是QTL映射最重要的步骤[GydF4y2Ba26GydF4y2Ba]. 以往的研究表明，最终发芽率与发芽指数作为发芽参数是很好的结合[GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba,GydF4y2Ba28GydF4y2Ba]. 这两个参数显示相关性，并提供了可靠的信息发芽水平和时间方面的发芽[GydF4y2Ba28GydF4y2Ba]. 在这项研究中，我们用GR和GI的参数来评估种子在HGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaBC的O和NaCl条件GydF4y2Ba_1.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba来自BC的人口GydF4y2Ba_1.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_1.GydF4y2Ba含有约37.76％的NIP遗传区域的个体（图。GydF4y2BaS1GydF4y2Bab）。BC中的连续分布和广泛的遗传变化GydF4y2Ba_1.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba种子萌发过程中，HGydF4y2Ba_2.GydF4y2Bao和NaCl条件，提示种子萌发由各种基因调节。另外，在300mM NaCl条件下的7d下GR显示屏显示对称分布，表明该时间点存在很大的遗传变异，并且可能是用于在盐胁迫下突破种子涂层以发芽的关键时期（图。GydF4y2Ba2.GydF4y2Bae） 是的。GydF4y2Ba

在该研究中，通过H下的QTL映射鉴定了总共13个控制种子萌发的QTLS萌发GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaO和300 mM NaCl条件。这些qtl可用于通过MAS基因聚合提高水稻种子发芽率和耐盐性。相比之下，GydF4y2BaQGR6.1.GydF4y2Ba,GydF4y2BaQGR8.1.GydF4y2Ba,GydF4y2BaQGR8.2.GydF4y2Ba,GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba,GydF4y2Ba问题10.2GydF4y2Ba和GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba在HGydF4y2Ba_2.GydF4y2Bao和300 mm NaCl条件，表明它们可以同时调节种子萌发和盐胁迫。GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba,GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba和GydF4y2Ba问题10.2GydF4y2Ba在种子萌发的不同时间点进行了鉴定，并与种子在同一区域进行了比较GydF4y2BaqGI6.2GydF4y2Ba,GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba和GydF4y2Ba问题10.2GydF4y2Ba表明它们是盐胁迫下种子萌发的居里位点。通过比较报告的QTL的染色体位置，GydF4y2BaQGR3.3.GydF4y2Ba,GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba,GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba,GydF4y2BaqGI6.2GydF4y2Ba和GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba在不列颠哥伦比亚省GydF4y2Ba_1.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba群体位于与以前报告的QTL相同或相邻的地区。GydF4y2BaQGR3.3.GydF4y2Ba靠近该地区GydF4y2BaQLTG-3-2GydF4y2Ba藤野等人2004年报道的低温发芽能力[GydF4y2Ba29GydF4y2Ba] 和GydF4y2BaQGR3-1GydF4y2Ba2002年Cui等人报道的发芽率[GydF4y2Ba30.GydF4y2Ba］．GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba和GydF4y2BaqGI6.2GydF4y2Ba接近了GydF4y2BaqIR-6型GydF4y2BaWang等人报告盐胁迫下种子萌发的位置。在2011年 [GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba]，还有一个基因，GydF4y2Baosrr22.GydF4y2Ba位于该区域内，涉及Takagi等人2015年报告的苗期耐盐性[GydF4y2Ba31GydF4y2Ba］．地区GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba和GydF4y2Ba问题10.1GydF4y2Ba类似于GydF4y2BaqSKC10型GydF4y2Ba和GydF4y2BaqRKC10型GydF4y2Ba在幼苗阶段的盐胁迫下鉴定芽和根钾含量[GydF4y2Ba26GydF4y2Ba]. 这些结果表明，不同发育阶段共定位的qtl是水稻耐盐性的重要基因组区域。GydF4y2Ba

在这里，我们专注于主要的QTLGydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba，其在盐条件下与GR和GI有关。最后，GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba在65.9的范围内绘制 有11个候选基因。在这11个候选基因中，只有GydF4y2BaORF2GydF4y2Ba命名GydF4y2BaLYP6型GydF4y2Ba据报道，在肽聚糖中发挥双重作用，在水稻先天免疫中对甲壳素感知进行了双重作用[GydF4y2Ba32GydF4y2Ba］．如前所述，据报道，已举报PTP家族蛋白来调节信号转导和控制植物生长和发展[GydF4y2Ba33GydF4y2Ba]并且博士学位已被鉴定为组蛋白读卡器结构域的主要系列之一，涉及甲基化H3K4的识别[GydF4y2Ba34GydF4y2Ba]，所以我们推测GydF4y2BaORF1GydF4y2Ba(GydF4y2Ba位置：Os06g10650GydF4y2Ba） 和GydF4y2BaORF5GydF4y2Ba(GydF4y2Baloc_os06g10690.GydF4y2Ba)可能在水稻中起到类似的作用。基于genevistigator数据库和RT-qPCR技术，对基因表达进行了研究GydF4y2Ba位置：Os06g10650GydF4y2Ba显着上调，在盐条件下的种子萌发期间，WJz的显着较高水平比咬合，表明重要作用GydF4y2Ba位置：Os06g10650GydF4y2Ba在盐胁迫下的种子萌发中。根据以前的研究，GydF4y2BaAtPTP1型GydF4y2BaPTP家族第一个基因在高盐胁迫下表达上调[GydF4y2Ba35GydF4y2Ba]. 另一个PTP家族基因GydF4y2BaAt5g23720GydF4y2Ba据报道，在ABA信令中发挥进口作用，其中突变体GydF4y2Baphs1-3GydF4y2Ba表现出强烈的ABA诱导的种子萌发抑制GydF4y2Ba拟南芥GydF4y2Ba[GydF4y2Ba36GydF4y2Ba]. 在水稻基因组中，共有132个蛋白质磷酸酶编码基因[GydF4y2Ba37GydF4y2Ba[根据域分析和系统发育分析，它们被分类为PP2A，PP2C，PTP，DSP和LMWP类[GydF4y2Ba37GydF4y2Ba,GydF4y2Ba38GydF4y2Ba]. 系统发育关系结果显示GydF4y2Ba位置：Os06g10650GydF4y2Ba(GydF4y2BaOSPP68.GydF4y2Ba)属于PP2C类[GydF4y2Ba37GydF4y2Ba]. 表达谱表明，在盐、冷、旱三种非生物胁迫条件下，共有46个磷酸酶家族基因差异表达[GydF4y2Ba37GydF4y2Ba］．所有这些都意味着GydF4y2Ba位置：Os06g10650GydF4y2Ba可能是致病的候选基因GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba. 其功能将通过CRISPR/Cas9等方法进行遗传转化来验证。GydF4y2Ba

在本研究中，我们确定了13个用于种子萌发性状的QTLGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaO和盐条件，提供了通过MAS提高种子萌发过程中耐盐性的遗传基础信息。在这些位点中，主效QTLGydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba，特别是在盐胁迫下进行种子萌发，细微映射在65.9kb的区域内，一个更可能的因果基因，GydF4y2Ba位置：Os06g10650GydF4y2Ba．将来将进行序列分析和遗传转化，以验证候选基因的功能，并阐明盐胁迫下种子萌发的分子机制。主要的QTLGydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2BaMAS策略对提高盐胁迫下种子的发芽率具有重要意义。GydF4y2Ba

植物材料GydF4y2Ba

这个GydF4y2Ba印度GydF4y2Ba中国云南长白猪WJZ与日本长白猪杂交GydF4y2Ba粳稻GydF4y2Ba钳口产生FGydF4y2Ba_1.GydF4y2Ba. 一个FGydF4y2Ba_3.GydF4y2Ba选择盐胁迫下发芽率高的单株获得BCGydF4y2Ba_1.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_1.GydF4y2Ba种子与Nip回交，然后BCGydF4y2Ba_1.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_1.GydF4y2Ba盐胁迫下具有高发芽性的个体植物是自交叉产生BCGydF4y2Ba_1.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba人口。不列颠哥伦比亚省GydF4y2Ba_1.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba和Nip互换来制作BCGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba种群，然后自交产生BCGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_3.GydF4y2Ba，公元前GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_4.GydF4y2Ba和BCGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_5.GydF4y2Ba. 不列颠哥伦比亚省GydF4y2Ba_1.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba和BCGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba人群用于QTLS映射和BCGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_3.GydF4y2Ba，公元前GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_4.GydF4y2Ba和BCGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_5.GydF4y2Ba用于精细映射GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba．所有植物都在江浦农业大学（中国江苏省江苏省）江浦试验站的稻田中生长，植物之间的17厘米，行之间的行33厘米。在成熟时收获每条线或个体的种子，并在42℃下干燥7天以破坏种子休眠，然后储存在-20℃。GydF4y2Ba

HGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaO和NaCl条件GydF4y2Ba

用0.5%次氯酸钠溶液对各品系30粒健康籽粒进行表面灭菌15分钟 分钟，然后用无菌蒸馏水冲洗三次。种子在培养皿（直径9）中吸收 40厘米） mL石英（直径1~2 mm）和20 mL溶液，10天，HGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba分别在O条件下和NaCl条件下14d。采用不同NaCl溶液(0 mM、150 mM、200 mM、250 mM、300 mM和350 mM)对两个亲本进行处理，确定适宜的盐浓度。0 mM和300 mM NaCl溶液用于BCGydF4y2Ba_1.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba人口检测负责在h下种子萌发的QTLGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaO和NaCl条件。300℃下种子萌发的评价 利用mM-NaCl对BC间的目标QTL进行精细定位GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba，公元前GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_3.GydF4y2Ba，公元前GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_4.GydF4y2Ba和BCGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_5.GydF4y2Ba人口。所有种子在25±1℃下生长 在12℃以下的生长室中 h灯/12 H 白天条件。种子萌发被定义为胚根的出现（2） 当根长达到种子长度，地上部长度达到种子长度的一半时，考虑成苗[GydF4y2Ba21GydF4y2Ba］．每天观察萌发能力以计算发芽率（GR）和幼苗百分比（SP）。萌发指数（GI）计算为GI =σ（GydF4y2Ba燃气轮机GydF4y2Ba/t） ，在哪里GydF4y2Ba燃气轮机GydF4y2Ba是日常发芽种子的数量GydF4y2BaTGydF4y2Ba[GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba]. 每个品系进行三次复制。GydF4y2Ba

DNA提取及PCR分析GydF4y2Ba

使用甲基三甲基铵溴（CTAB）方法从每种植物的幼叶中提取总基因组DNA。如Chen等人所述进行PCR。[GydF4y2Ba39GydF4y2Ba］．通过电泳通过电泳通过8％NondeNaturing聚丙烯酰胺凝胶分离PCR产物，并通过银染色可视化[GydF4y2Ba40GydF4y2Ba］．GydF4y2Ba

QTL定位GydF4y2Ba

根据国际水稻微卫星计划，GydF4y2Bahttp://www.gramene.orgGydF4y2Ba) [GydF4y2Ba41GydF4y2Ba]共有157个SSR或InDel标记在WJZ和Nip之间具有多态性，分布在12条染色体上（表1）GydF4y2BaS1GydF4y2Ba)．BC.GydF4y2Ba_1.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba利用Mapmaker/exp3.0软件构建了181个个体的遗传图谱[GydF4y2Ba42GydF4y2Ba］．gr为2和3 d以下GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaO条件和GI，GR为5,7,9,11和13d和GI在300mM NaCl条件下用于QTL映射。通过包容性复合间隔映射进行QTL分析（ICIM）[GydF4y2Ba43GydF4y2Ba]阈值为LOD> 3个操作1000个排列。估计了各QTL的表型变异和加性、显性效应。GydF4y2Ba

验证和精细映射GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba

建立了6个多态性InDel标记，并将其用于基因的验证和精细定位GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba（桌子GydF4y2BaS2GydF4y2Ba)．来自BC的70个个人的联系地图GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_2.GydF4y2Ba用9个SSR标记分析群体（图。GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba)在6号染色体上确保主效QTL的存在GydF4y2BaQGR6.2.GydF4y2Ba. 公元前1205年GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_3.GydF4y2Ba个体用于筛选Z604和RM276标记之间的重组剂，以及2318 BCGydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_4.GydF4y2Ba个体用于筛选Z617和Z619标记之间的重组子。共鉴定出7种重组子。每个重组子的20个后代被种植，并从每组中筛选纯合植株。这些纯合植物GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_4.GydF4y2Ba，公元前GydF4y2Ba_2.GydF4y2BaFGydF4y2Ba_5.GydF4y2Ba)在300℃下进行种子发芽试验 mM NaCl条件。用吸胀10d后各组种子的平均GR值进行精细作图。GydF4y2Ba

候选基因的预测与表达分析GydF4y2Ba

利用水稻注释项目数据库预测了标记Z654和Z619区域的开放阅读框（orf）(GydF4y2Bahttp://rice.plantbiology.msu.edu/GydF4y2Ba)．GENEVESTIGATOR (GydF4y2Bahttps://genevestigator.com/gv/GydF4y2Ba)，分析了11个候选基因在种子吸吸中的表达模式GydF4y2BaPGydF4y2Ba<0.05。GydF4y2Ba

在0 h、 六 h、 12个 h、 24个 h和36 h 300℃时的吸胀 mM NaCl，在液氮中快速冷冻并储存在− 80 °C用于RNA提取。从大约80个细胞中分离出总RNAGydF4y2Ba〜GydF4y2Ba100 含总RNA试剂盒的mg粉末（BioTeke，GydF4y2Bahttp://www.bioteke.comGydF4y2Ba)．使用Hiscrip II Revers Kit（Vazyme Biotech）用随机寡核苷酸合成第一链cDNA cDNA（vazyme biotech，GydF4y2Bahttp://www.vazyme.com/GydF4y2Ba)根据制造商的协议。为了测量基因的mRNA水平，使用CFX96实时系统（Bio-Rad，USA）和SYBR Green Mix（Vazyme）进行RT-qPCR。水稻管家基因GydF4y2Ba奥特林GydF4y2Ba(GydF4y2Ba地址：Os03g50885GydF4y2Ba）用作内部控制[GydF4y2Ba44GydF4y2Ba］．PCR条件如下：95℃，5分，然后在95℃下为40℃，持续30℃。进行65-95℃的最终熔体曲线阶段以确认引物的特异性。基于2获得转录水平的相对定量GydF4y2Ba^{-ΔΔctGydF4y2Ba}方法 [GydF4y2Ba45GydF4y2Ba］．在吸收0小时后，WJZ中的转录物的量被设定为1.0。用于RT-QPCR的所有引物（表GydF4y2BaS3.GydF4y2Ba)是根据GydF4y2Bahttp://quantprime.mpimp-golm.mpg.de/GydF4y2Ba．进行了三种生物重复。GydF4y2Ba

数据分析GydF4y2Ba

使用统计分析系统（SAS）软件（Cary，NC，USA）分析实验数据，与学生的统计分析GydF4y2BaTGydF4y2Ba-在概率的5%和1%水平上进行测试。GydF4y2Ba

WJZ种子由云南省农业科学院戴鲁元博士提供。本研究中使用和/或分析的数据集可根据合理要求从相应作者处获得。有关QTL定位的连锁基因型和表型的原始数据可通过figshare获得(GydF4y2Bahttps://doi.org/10.6084/m9.figshare.13413674.v1GydF4y2Ba)．GydF4y2Ba

WJZ：GydF4y2Ba

武家邦GydF4y2Ba

夹：GydF4y2Ba

日本GydF4y2Ba

等级：GydF4y2Ba

发芽率GydF4y2Ba

服务提供商：GydF4y2Ba

出苗率GydF4y2Ba

地理标志：GydF4y2Ba

萌发指数GydF4y2Ba

QTL：GydF4y2Ba

数量性状基因座GydF4y2Ba

新加坡：GydF4y2Ba

分子标记辅助选择GydF4y2Ba

GWAS公司：GydF4y2Ba

全基因组关联研究GydF4y2Ba

PVE公司：GydF4y2Ba

QTL解释的表型变异GydF4y2Ba

SSR公司：GydF4y2Ba

简单序列重复GydF4y2Ba

indel：GydF4y2Ba

插入/删除GydF4y2Ba

子:GydF4y2Ba

打开阅读框GydF4y2Ba

PTP：GydF4y2Ba

蛋白质酪氨酸磷酸酶GydF4y2Ba

CTAB：GydF4y2Ba

Cetyltrimethylammonium溴化GydF4y2Ba

RT质量控制报告：GydF4y2Ba

定量实时PCRGydF4y2Ba

作者将感谢云南省农业科学院戴鲁元博士提供的WJZ种子。GydF4y2Ba

国家重点研究开发计划（批准号2018YFD0100901）和中国国家自然科学基金（批准号31771757, 31771889, 31601387）资助了这项工作。GydF4y2Ba

从属关系GydF4y2Ba

1. 南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室，江苏现代作物生产协同创新中心，南京农业大学Cyrus Tang作物种子产业创新中心，南京GydF4y2Ba

   曾鹏、朱培文、钱洛峰、钱旭梅、米玉新、林泽峰、董世南、张洪生、程锦平GydF4y2Ba

2. 瑞典哥德堡大学生物与环境科学系GydF4y2Ba

   Henrik Aronsson.GydF4y2Ba

贡献GydF4y2Ba

江诚、海钟和彭志1构思了项目并设计了研究。P. Z.1进行了大部分实验并对数据进行了分析;P. Z.2进行种子萌发试验，精细定位;P. z1和L. q构建了遗传图谱;肖青、杨敏、张丽丽和邵道德参与了植物群体的发育。H. A.提供了英语写作方面的技术援助。pz1和j.c.写了手稿。海珠和j.c.监督和补充写作。pz1和pz2分别对应于Peng Zeng和pewen Zhu。所有作者阅读并批准最终稿件。GydF4y2Ba

相应的作者GydF4y2Ba

通信GydF4y2Ba你好张GydF4y2Ba或GydF4y2Ba程金平GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

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