水稻垩白相关基因及其功能的研究进展

水稻是我国最重要的粮食作物之一,高垩白性状严重降低了稻米的食用与加工品质。水稻的垩白性状主要由遗传控制,并受环境因素的影响。降低稻米的垩白含量是水稻育种改良的重要目标。近年来,研究者们揭示了多个与垩白相关的遗传学机制。本文从能量产生、能量物质分配、淀粉合成和淀粉体堆积结构等途径综述了水稻垩白性状相关基因及其遗传特性的最新研究进展,从而为水稻垩白形成的机理研究与稻米品质遗传改良提供参考。     

水稻垩白性状遗传育种研究进展

水稻(Oryza sativa L.)垩白包括垩白率和垩白度,是重要的外观品质之一,对其他品质性状也有重要影响,阐明水稻垩白性状的遗传机制十分重要。近年来随着水稻功能基因组学和分子标记技术的发展,越来越多的垩白基因获得了克隆。本文综述了水稻垩白的评价指标、与其他品质性状的关系、遗传基础、垩白QTL定位和垩白基因克隆,并提出了借助显性核不育系进行轮回选择改良水稻垩白的分子育种策略,以期为水稻垩白性状的分子改良提供参考和借鉴。     

水稻垩白形成的生理和遗传机制

介绍了水稻垩白形成的生理和分子生物学机制的研究进展,提出了垩白形成分子机制研究中的一些难点和期待解决的问题。     

稻米垩白形成的气象生态基础研究

在全国13个点、19个品种多播期试验基础上,对稻米垩自形成的气象生态基础进行了分析。结果表明,水稻齐穗后15天的日均温是影响稻米垩白大小的主要气象因子。经对稻米垩白与齐穗后15天内均温关系的动态分析可知,稻米垩白随该时段温度提高而增大的拐点温度约为29℃(品种间略有差异),接近或超过该点温度,稻米垩白会突发性地增加。     

密穗型水稻品种籽粒垩白性状改良研究

采用籽粒长宽比较大、穗部着粒密的散穗型材料(EG23)改良粳稻密穗型品种的籽粒垩白性状.结果表明,经改良后得到的密穗型品系EA6,与原亲本浙粳20比较,其穗部长度缩短,每穗总粒数增加,着粒密度增大,而籽粒垩白特性得到明显的改善,表明在穗部长度和着粒结构未得到改良的情况下,调节籽粒长宽比对改善密穗型品种籽粒垩白性状具有可能性.穗部不同粒位籽粒垩白性状改良的效果不同,穗顶部和穗中部的改良效果明显优于穗基部.设计的4个不同杂交配组方式中,以反回交配组方式(浙粳20/ EG23//浙粳20)选育效果最好.EA6具有较好的农艺性状,既可作为优异种质资源利用,也可直接应用于生产.这一结果从育种实践上较好地协调了密穗型品种高产与优质的矛盾,对于培育既有密穗型的高产株型又有优良籽粒外观品质的水稻品种具有重要意义.     

早籼稻米垩白形成中的生理生化变化特性

以早籼多垩白品种泸红早１号、浙７３３和少垩白品种中优早３号、舟优９０３及中籼中引８５为材料,在自然高温条件下对水稻灌浆过程中胚乳内含物质（如淀粉、可溶性糖等）和酶（淀粉磷酸化酶、Ｑ酶）活性的连续变化进行测定。结果表明,不同垩白度品种其胚乳内部物质增长的时间进程和酶活性的变化存在差异,由此造成灌浆动态明显不同,并导致垩白形成的差异。     

粳稻谷粒性状与垩白性状的相关分析

利用大粒粳稻DL115与小粒粳稻XL005杂交后代F3和F4家系为试验材料,分析了粳稻谷粒性状和垩白性状的表型变异及其相关关系。研究结果表明,F3和F4家系谷粒的长、宽、厚、长宽比、千粒重及垩白性状均呈接近正态的连续分布,表现为由多基因控制的数量性状。F4家系谷粒性状值均小于F3,随着世代的增加,谷粒性状值趋于减小。F4家系垩白粒率和垩白度小于F3,而垩白大小基本相近。在F3和F4,谷粒千粒重与谷粒长、宽、厚、长宽比均呈极显著正相关;垩白性状与谷粒长、宽、厚、长宽比、千粒重呈极显著正相关。在不同大小的谷粒长、长宽比和千粒重范围内,谷粒性状值相对较大的群体垩白性状值明显大于谷粒性状值相对较小的群体;谷粒长和长宽比相对较小的群体内垩白性状与其谷粒性状的相关关系较谷粒长和长宽比相对较大的群体更为密切。     

基因枪与水稻遗传改良

水稻是人类主要粮食作物之一,其产量高低与品质直接关系到人们的健康,因而一直是作物遗传改良的主要研究对象。８０年代出现的植物遗传转化技术为水稻的遗传改良提供了新方法,这些方法包括聚乙二醇（ＰＥＧ）介导转化法、电激转化法、农杆菌介导转化法和基因枪转化法等...     

基因工程在水稻改良方面的研究进展

近十年来,植物基因工程取得了辉煌的成就,尤其是许多大田作物（如棉花、玉米、烟草、马铃薯、蕃茄等）的转基因产品已进入商品化生产阶段。本文就基因工程在水稻改良方面的研究作一简要综述,主要包括抗病虫性改良、抗逆性改良和品质性状改良等方面     

水稻白叶枯病抗性基因的研究与分子育种

由革兰氏阴性菌黄单孢水稻变种（Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓ ｏｒｙｚａｅ ｐｖ．ｏｒｙｚａｅ,Ｘｏｏ）引起的白叶枯病是世界水稻生产中最严重的细菌性病害。白叶枯病是一种维管束病害,自然条件下,病菌通常由水孔或伤口侵入,沿叶脉产生灰白色病斑。田间常在分蘖期观察到病症,并随植株的生长而发展,至抽穗期达到高峰。水稻遭受白叶枯病后,一般减产２０％－３０％,严重时甚至绝收。白叶枯病最早于１８８４年在日本福岗地区发现