利用分子標幟輔助導入Saltol QTL提升耐鹽品系CWY981126耐鹽性之可行性

Abstract

作物品種之耐鹽特性，有助於其生存於含鹽分較高之農地，亦為氣候變遷情境下作物耐抗非生物性逆境之一項因應調適策略。本研究乃利用耐鹽品系CWY981126為輪迴親，耐鹽秈稻(indica)品種'Pokkali'為貢獻親，利用分子標幟輔助回交法將'Pokkali'之Saltol QTL導入CWY981126品系中，探討是否導入Saltol QTL可增加CWY981126之耐鹽性。過程中各回交世代先進行Saltol QTL之前景選拔，獲選後代再經分子標幟輔助進行背景選拔。試驗結果發現，帶有Saltol QTL對偶基因之回交子代，其BC_1F_1、BC_2F_1及BC_2F_2世代遺傳背景回復至輪迴親的比率分別為73.2、85.3及88.8%，而在BC_2F_2子代中最高者可達97%，近似於傳統回交育種理論值87.5%。又BC_2F_2子代於五葉齡時以200mM NaCl模擬鹽分逆境處理後，結果發現帶有'Pokkali'之Saltol QTL同型合子、'Pokkali'/CWY981126之Saltol QTL異型合子及CWY981126同型合子等三者間之耐鹽性無差異存在，顯示導入Saltol QTLs並無法提升耐鹽品系CWY981126的耐鹽表現。而以'Pokkali'、CWY981126、'IR64'及9個BC_2F_3品系於五葉齡及最高分蘗期後等時期進行100、150、200、250及300mM NaCl模擬鹽分逆境處理，結果發現各品系間耐鹽等級達顯著差異水準，其中STP3有較佳的耐鹽表現。而相同材料分別於五葉齡及最高分蘗期以200 mM NaCl進行模擬鹽分逆境評估，結果五葉齡時以品系STP3的耐鹽性表現最佳，而最高分蘗期則以STP7的耐鹽性表現最佳，甚至優於其耐鹽親本'Pokkali'。由結果顯示，本試驗雖已順利將Saltol QTL導入CWY981126中，惟BC_2F_3回交品系之耐鹽性並未能有效提昇，其原因可能是CWY981126耐鹽性之機制與Saltol QTL相似，由於欠缺累加效應的現象存在，致使導入Saltol QTL之效益無法顯現。