1、南方稻區(qū)土壤缺鉀是影響水稻穩(wěn)產(chǎn)的重要因素，世界鉀資源稀缺和鉀肥昂貴是水稻產(chǎn)業(yè)成本居高不下的成因之一。而水稻對(duì)鉀肥利用率低，又是導(dǎo)致農(nóng)田大量鉀肥流失，污染水體的重要原因。因此培育耐低鉀水稻品種，提高對(duì)鉀的利用率是當(dāng)前水稻產(chǎn)業(yè)的迫切需求。本研究以秈稻9311和粳稻日本晴進(jìn)行雜交構(gòu)建的重組自交系F16代群體的500個(gè)株系為材料，開(kāi)展水稻苗期耐低鉀資源及耐低鉀候選基因的篩選和鑒定。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴日本晴和9311幼苗在低鉀水培

2、液(0.01 mM K+)和完全水培液(1 mMK+)中培養(yǎng)，日本晴苗期長(zhǎng)勢(shì)、根部和地上部分的鉀離子含量差別不大。而9311在0.01 mM K+的水培液中的長(zhǎng)勢(shì)明顯比在1 mMK+的水培液中差，出現(xiàn)植株矮小、葉片有鐵銹斑的缺鉀表型，在0.01 mM K+的水培液中根部和地上部分的鉀離子含量也明顯比在1 mM K+的水培液中含量少。研究結(jié)果表明日本晴耐低鉀，9311不耐低鉀。⑵日本晴和9311雜交F16代RILs群體的498個(gè)株系幼苗在

3、低鉀水培液(0.01 mM K+)和完全水培液(1 mMK+)中培養(yǎng)，有127個(gè)株系在0.01 mM K+和1 mMK+的水培液中長(zhǎng)勢(shì)基本一致，性狀與親本日本晴相似，屬于耐低鉀類型，其中以MD355和MD318兩個(gè)株系耐低鉀能力最強(qiáng)。有138個(gè)株系在0.01 mM K+的水培液中的長(zhǎng)勢(shì)明顯比在1 mM K+的水培液中長(zhǎng)勢(shì)差，出現(xiàn)植株矮小、根部變短、葉片出現(xiàn)鐵銹斑的缺鉀表型，與親本9311相比對(duì)缺鉀更敏感，屬于不耐低鉀類型，又以MD262

4、和MD282兩株系缺鉀表型最明顯。⑶利用混池分組分析法(BSA)，對(duì)20個(gè)耐低鉀植株和20個(gè)不耐低鉀植株分別混合成的兩個(gè)樣本池進(jìn)行全基因組重測(cè)序，同時(shí)對(duì)親本進(jìn)行測(cè)序。通過(guò)對(duì)候選36個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)進(jìn)行基因功能注釋，找到了兩個(gè)可能的耐低鉀候選基因OsHAK3和OsNAC25。生物信息學(xué)顯示OsHAK3和OsNAC25編碼鉀離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。⑷酵母功能互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)表明OsHAK3和OsNAC25在外界鉀離子濃度為0.01mM的時(shí)候就能功能互補(bǔ)酵母鉀離子