水稻耐盐碱种质资源挖掘及分子标记开发

1 针对黑龙江省耐盐碱种质资源缺乏问题通过水培方法筛选鉴定耐盐碱种质资源；

1寒地耐盐碱粳稻资源筛选与鉴定

采用控制鉴定（苗期室内和温室鉴定）的方法，对国内外现有耐盐碱种质资源进行整理、筛选和鉴定，建立耐盐碱逆鉴定的表型指标体系，筛选并选育出耐盐品种。

2 耐盐碱分子标记的挖掘

植物的碱胁迫是在碱性盐 Na₂CO₃和 NaHCO₃等富集土壤下生长所造成的，CO₃^2-和 HCO₃^-离子富集时，会导致土壤 pH 升高，根际土壤的高 pH 会使重要的矿物质元素游离数量降低，大量沉积在土壤中，使植物吸收能力大幅减少，并影响植物根部渗透压[1]。同时，根际土壤的高 pH 值导致根系周围及质外体空间质子缺乏，影响根系细胞膜扩膜电位的建立，抑制了一些离子的吸收与外排严重抑制了某些离子如硝酸根(NO3-)、磷酸盐(PO43-)、K+的吸收及 Na+的外排等。因而，植物抗碱需要不同于抗盐的特殊机制，还需要更多的物质及能量[2]。因此，要在这样的环境下存活，植物需要使细胞内的 pH 值保持稳定以维持正常的生命活动和离子平衡，也需要通过根部分泌的 H+、有机酸和呼吸作用来释放二氧化碳(CO2)调节根际环境中的 pH 值[3]。大部分细胞通过在液泡中大量积累有机酸调节胞内 pH 研究表明，碱胁迫下，植物细胞内积累大量的有机酸调节细胞内的 pH 值，还能被转运至根际进行胞外 pH 的调节[4]。总之，毋庸置疑的是，碱胁迫对植物造成的伤害比盐胁迫更为严重和复杂，所以具有更重要的研究价值。

 [1] 杨春武，李长有，尹红娟，等。小冰麦(Triticum aestivum-Agropyron intermedium)对盐胁迫和碱胁迫的生理响应[J].作物学报，2007, (08): 1255-1261.

[2] MUNNS R，TESTE R M. Mechanisms of salinity tolerance[J]. Annual Review of Plant Biology，2008，59: 651-681.

[3] Zhu J-K. Regulation of ion homeostasis under salt stress[J]. Current Opinion in Plant Biology, 2003, 6: 441-445.

供试材料及试验设计：供试材料及耐盐碱处理方法 利用实验室保存的 1000 份种质资源进行耐盐碱初步筛选。采用水培 方法将备选材料种植于 96 孔水培盒中，每份材料 6 份重复，3 份材料在 2 叶 1 心期使用 0.05mol NaHCO3溶液+木村营养液处理，另 3 份材料全程木 村营养液作为对照处理，隔日换液，处理 7 日后观察其表型，作为初步筛选；并将初筛备选耐盐碱材料种植于安达试验基地，进一步观察其耐盐碱表型，筛选出抗碱材料。

全基因组测序及差异位点分析： 将筛选出耐盐碱材料送至生物公司，进行全基因组测序，结合高通量数据分析技术筛选其开放阅读框（ORF）差异序列，并设计新类型 SSR 和 SNP 引物标记，并对备选耐盐碱材料进行凝胶琼脂糖电泳试验，验证其 实用性，为新型耐盐碱分子标记推广作准备工作。试验材料：

利用实验室保存的 1000 份种质资源进行耐盐碱初步筛选。

试验指标：

芽期幼苗耐盐碱测定指标：发芽率、发芽势、根长、根数、芽长、鲜重、干重（30mM NaHCO₃处理）

苗期幼苗耐盐碱测定指标：存活叶片数、根长、苗高（50mM NaHCO₃处理）

试验方法：

采用水培 方法将备选材料种植于 96 孔水培盒中，每份材料 6 份重复，3 份材料在 2 叶 1 心期使用 0.05mol NaHCO3溶液+木村营养液处理，另 3 份材料全程木 村营养液作为对照处理，隔日换液，处理 7 日后观察其表型，作为初步筛选；并将初筛备选耐盐碱材料种植于安达试验基地，进一步观察其耐盐碱表型，筛选出抗碱材料。

全基因组测序：委托联川科技公司进行全基因组测序。

分子标记开发：利用GWAS技术分析，并结合PCR、凝胶琼脂糖电泳技术进行鉴定。

2024年5月—2024年 12月文献查阅，耐盐碱材料收集整理，编写台账，完成耐盐碱种质资源鉴定，耐盐碱活力分析。

2025年1 月—2025年 12月根据筛选得到的耐盐碱材料进行全基因组测序，筛选创制其耐盐碱SSR标记或SNP标记。

2026年1月—2026年8月SSR标记验证和耐盐碱基因互补验证，选撰写论文及试验研究报告。