水稻直链淀粉和蛋白质突变系筛选及其与主要农艺性状的关联分析

研究利用重离子辐照杂交籼稻9311创建农艺性状突变体库,使用化学方法筛选直链淀粉、蛋白质突变材料,并分析籽粒品质性状与农艺性状之间的相关性,为后续筛选直链淀粉、蛋白质突变体工作奠定基础。结果显示:在169份直链淀粉、蛋白质突变体中,直链淀粉含量变幅范围是7.64%~32.37%,其中高含量直链淀粉突变体材料有11份,低含量直链淀粉突变体材料有5份;蛋白质含量变幅范围是7.05%~13.79%,其中高蛋白突变体有34份,低蛋白突变体有3份。从169份突变体中筛选出直链淀粉、蛋白质含量都有梯度差异的突变体材料,筛选出材料的农艺性状分析结果表明:在直链淀粉、蛋白质突变体材料的农艺性状中,每穗实粒数、有效穗数、结实率和株高这四个农艺性状与籽粒品质性状间有关联,变异系数分别为37.53%、30.72%、24.70%、15.38%。相关性结果表明:直链淀粉含量和蛋白质含量呈负相关,直链淀粉含量与农艺性状呈正相关,蛋白质与农艺性状呈负相关,其中蛋白质含量和每穗实粒数、结实率呈极显著负相关,相关系数分别为-0.504、-0.592。     

一个籼稻脆性突变体的生物学特性及基因定位研究

水稻脆性突变体是研究细胞壁组分结构形成机制的重要材料。通过离子束诱变籼稻9311获得1个茎秆、叶片均脆的突变体,命名为bc9311-1。bc9311-1突变体与野生型9311相比,分蘖数减少,结实率显著降低,其他农艺性状无明显差异。叶片和茎秆的细胞壁成分分析表明,与野生型相比,bc9311-1突变体茎秆中的纤维素和木质素含量明显降低,半纤维素和SiO2含量显著增加;叶片中的纤维素含量降低,半纤维素和木质素含量增加,SiO2含量无明显差异。遗传分析表明,该脆性突变体脆性性状受单隐性基因控制。以bc9311-1突变体与02428杂交的F2群体为基因定位群体,利用SSR标记将bc9311-1突变位点定位在水稻第1染色体上,位于SSR分子标记的RM1095和RM3632之间,遗传距离分别为0.6cM和3.4cM,与其中的标记RM1183表现共分离。这些结果为进一步克隆突变基因,揭示脆性性状的分子机制奠定坚实基础。     

水稻种子花色苷形成及其对稻谷储藏特性的影响

花色苷是有色稻种皮和颖壳里呈现颜色的主要物质,属于类黄酮类物质,具有抗氧化性。本研究围绕水稻种子形成过程中花色苷含量的变化以及其对稻谷储藏特性变化的影响,探讨花色苷在稻谷储藏中延长种子寿命的作用。结果显示:选取的3个品种中,水稻种子的花色苷形成主要在发育初期,随着颖果体积的增大,颖果花色苷的含量会逐渐降低,而颖壳的花色苷含量变化不显著,将种子进行人工老化后,仍只有颖果的花色苷含量出现下降的趋势,表明种子在老化过程中颖壳的花色苷不参与抗老化的各项代谢反应。老化种子SOD活性分析显示,花色苷含量低的中籼9311可能是通过SOD酶活性增加,削减高温高湿胁迫对种子衰老的影响;由稻谷感染霉菌情况显示在3个水稻品种中,花色苷含量高的品种的抗霉菌能力要稍优于花色苷含量低的品种。但综合来看,花色苷含量高低并不是决定种子寿命的主要因素。     

离子辐照选育水稻LOX-1缺失回复突变体及其对种子寿命的影响

为了研究LOX-1缺失对水稻种子储藏寿命的影响,利用低能N+离子对LOX-1,LOX-2缺失品种皖鉴2090进行了注入.田间选育显示,M2株系大量分离,M3株系自身分离少,遗传变异在M3代已具有很好的稳定性.按株系收获田间性状一致的株系,获得了127份皖鉴2090后代材料.利用自然老化处理,研究LOX-1缺失对种子发芽率、电导率、游离脂肪酸和脂质过氧化产物等储藏特性的影,结果表明,LOX-1缺失可以显著延缓种子发芽率的降低,减轻细胞膜损伤引起的细胞内容物渗漏,减少游离脂肪酸和脂质过氧化物的积累,提高水稻种子寿命和储藏品质.