稻米蒸煮营养品质性状的遗传研究进展

稻米品质越来越成为我国稻米市场的决定因素.本文对包括稻米直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度、蛋白质含量和氨基酸的遗传,以及对上述品质性状间及其与某些农艺性状间的相关性进行了综述.     

稻米蒸煮营养品质性状的遗传研究进展

稻米品质越来越成为我国稻米市场的决定因素。本对包括稻米直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度、蛋白质含量和氨基酸的遗传,以及对上述品质性状间及其与某些农艺性状间的相关性进行了综述。     

应用CRISPR/Cas9技术创制低直链淀粉含量水稻种质

Wx基因直接控制水稻胚乳直链淀粉的合成,进而影响胶稠度等多个品质指标,是控制稻米食味的主效基因。适当降低稻米的直链淀粉含量可改善稻米品质。吉丰B是籼型优质杂交稻保持系,直链淀粉含量偏高,影响组配后代的食味品质。本研究以吉丰B为试验材料,对Wx基因编码区上游序列进行编辑,以期获得Wx基因表达下调,直链淀粉含量降低的水稻种质。以农杆菌为介导进行转基因,获得9个转基因株系,从后代中筛到2个大片段缺失的变异株系L8和L9。它们的Wx基因表达大幅下调,直链淀粉含量极显著降低,胶稠度和食味品质也有所改善。L8和L9糙米外观有很大差异,L8与糯米相近,L9与粘米类似。综上所述,本研究利用CRISPR/Cas9技术编辑Wx基因编码区上游序列,获得两份低直链淀粉含量水稻种质,该结果为稻米品质改良研究提供了参考。     

山东地方水稻品种的农艺性状与品质性状的多样性分析

采用多样性指数分析了102份山东水稻地方品种抽穗期、株高、穗长等13个农艺性状和蛋白质含量、直链淀粉含量、胶稠度及RVA谱特征值等12个品质性状的多样性。结果表明,山东地方水稻品种农艺性状存在较高的多样性,多样性指数(H’)范围为1.42～2.05,株高、穗颈长、每穗粒数的多样性指数较高,分别为2.01、2.02、2.05;品质性状的多样性指数范围为0.99～2.04,其中蛋白质含量、胶稠度、最高粘度、热浆粘度、崩解值的多样性指数分别为2.00、2.04、2.04、2.01、2.04。结果表明,山东地方水稻农艺性状与品质性状存在较为广泛的多样性,可为山东地方水稻品种的有效利用提供依据。     

粳稻穗角与稻米品质的相关性及稻米品质遗传分析

测定了粳稻直立穗品种丙8979与弯曲穗品种C堡杂交组合的P1、P2及其重组自交系349个株系的穗角和10个稻米品质性状, 分析了穗角与稻米品质性状之间的相关性, 并运用主基因+多基因混合遗传模型, 对稻米品质10个性状进行了遗传分析。结果表明,穗角与糙米率、整精米率、垩白粒率、垩白度、糊化温度、胶稠度和直链淀粉含量均无显著相关; 与精米率呈显著正相关(r=0.124*); 与粒长和长宽比均呈极显著正相关(相关系数分别为0.470**和0.241**)。糙米率、精米率和直链淀粉含量均受2对主基因+多基因控制, 2对主基因具有累加作用和加性×加性的上位性作用; 整精米率、粒长、长宽比和胶稠度受2对加性-上位性主基因+多基因控制;垩白粒率、垩白度和糊化温度均受3对加性-上位性主基因+多基因控制。糙米率、精米率、整精米率、垩白粒率、垩白度和糊化温度6个品质性状以主基因遗传为主,粒长、长宽比、胶稠度和直链淀粉含量4个性状以多基因遗传为主。     

水稻蒸煮品质相关QTL定位及候选基因分析

挖掘与稻米蒸煮品质相关的数量性状基因座(quantitative trait locus, QTL)，分析候选基因，并通过遗传育种手段改良稻米蒸煮品质相关性状，可有效提升稻米的口感。以籼稻华占(Huazhan, HZ)、粳稻热研2号(Nekken2)及由其构建的120个重组自交系(recombinant inbred lines, RILs)群体为实验材料，测定成熟期稻米的糊化温度(gelatinization temperature, GT)、胶稠度(gel consistency, GC)和直链淀粉含量(amylose content, AC)。结合高密度分子遗传图谱进行QTL定位，共检测到26个与稻米蒸煮品质相关的QTLs (糊化温度相关位点1个、胶稠度相关位点13个、直链淀粉含量相关位点12个)，其中最高奇数的可能性(likelihood of odd, LOD)值达30.24。通过实时荧光定量PCR (quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)分析定位区间内候选基因的表达量，发现6个基因在双亲间的表达量差异显著，推测LOC_Os04g20270和LOC_Os11g40100的高表达可能会极大地提高稻米的胶稠度，而LOC_Os01g04920和LOC_Os02g17500的高表达以及LOC_Os03g02650和LOC_Os05g25840的低表达有助于降低直链淀粉含量。这些结果为培育优质水稻新品种奠定了分子基础，并为揭示稻米蒸煮品质的分子调控机制提供了重要的遗传资源。     

稻鸭共作对稻米品质的影响

稻鸭共作技术是中国传统农业的精华.作为一种可持续的水稻生态种养模式,稻鸭共作对水稻生长、病虫草害防治、生物多样性和稻田环境的改善具有明显的作用,然而目前还没有关于稻鸭共作对稻米品质影响的报道.因此,于2005年在华南农业大学增城教学科研基地进行了田间试验,共设计稻鸭共作、混水处理和常规稻作3个处理,研究其对稻米加工品质、外观品质、蒸煮品质、营养品质和微量元素含量的影响效应.结果表明:稻鸭共作技术能够提高整精米率,减少垩白,增加粒宽,降低米粒长宽比值,同时促进稻米蛋白质和氨基酸含量的下降,Mn元素含量上升,但对出糙率、精米率、胶稠度和直链淀粉含量没有显著影响.说明稻鸭共作可在一定程度上改善稻米品质,为水稻的优质生产提供了一条较好的生态技术途径.     

稻米品质的分子水平研究进展

随着分子生物学和各项技术的发展,稻米品质的研究取得了一些进展。从与稻米品质中的直链淀粉含量、胶稠度、垩白、糊化温度及碾磨品质有关的基因或QTL,ADP葡聚糖焦磷酸化酶、淀粉合成酶、分支酶及脱支酶在淀粉合成中的作用以及胚乳淀粉粒的形成、形态与结构等方面作了综述 。     

籼粳交稻米蒸煮品质性状的遗传效应分析

以2个粳型光温敏核不育系和4个籼稻品种为材料,配制籼粳交组合,用包括基因型×环境互作效应的胚乳性状遗传模型对3个蒸煮品质性状(直链淀粉含量、胶稠度、碱消值)进行了遗传研究,结果表明:直接加性和母体加性效应对三个性状的遗传变异起主要作用.基因型×环境互作主要表现为显性×环境以及细胞质×环境互作.直链淀粉含量的普通遗传率都不显著,只有较高的互作母体遗传率;胶稠度具有显著的普通直接遗传率和互作细胞质遗传率;碱消值的普通直接遗传率和普通母体遗传率都极显著.根据遗传效应预测值对供试亲本的利用价值作了评价。     

利用SSR标记构建江西稻种资源核心种质库的研究

以3187份江西地方稻种资源为材料,依据籼粳、早中晚、粘糯、糙米色和谷粒形状等5个质量性状进行分组,组内按8个稻作区再分为不同的亚组。利用SSR标记对各亚组和组内种质资源进行遗传多样性和聚类分析,建立了包括296份种质的江西地方稻种资源核心种质库,占资源总数的9.28%。     

ANALYSIS OF GENETIC CORRELATIONS FOR QUALITY TRAITS IN INDICA RICE

INTRODUCTIONTherearesomekindsofcorrelatedrelationshiPsbetweenagronomytraitsIntndtcarice．Geneticandenvlronmentatcorrelat［onshavebeenanalyzedforsometraitsInrice［‘·’J．LiandYangfoundadditivecorrelationcoefficientswerefrom一0．773to0·993forsomeflowertraitsInrice［’］．Yuhavefoundthataddltlvecorrelationwasslgnlflcantforsometraitsinbarley［13］．Uptonow,partitioningthegenotyplccovarlanceoftraitsInricehasnomorethanaddltlveanddominancecovarlancecomponents．kcausethenutrl－＊＊t吕Of凡8…     

七种汉中稻米品质的分析

以汉中产 7种籼粘类稻谷为材料 ,分别对其样品中的蛋白质、矿质元素、直链淀粉、胶稠度、糊化温度、氨基酸等含量进行了测定 ,并将检测结果与国家标准及农业部标准进行了对照分析。结果表明 :胜泰和Y97-8品质基本达到国标规定籼粘类一级标准 ,具有推广价值。     

稻米品质性状对开放式空气二氧化碳浓度增高的响应

利用开放式空气CO2浓度增高(FACE)系统平台。研究大田栽培条件下粳稻武香粳14号稻米品质性状对CO2浓度增高200μmol·mol^-1的响应。结果表明．FACE处理稻谷的出糙率平均比CK高1．4个百分点,整精米率平均比CK低12．3个百分点,较低的供N水平有利于提高FACE条件下的出糙率．较高的供N水平有利于提高FACE条件下的整精米率;FACE处理的稻米垩白略有增加。垩白粒率平均比CK高11．9个百分点,垩白度平均比CK平均高2．8个百分点,较高的供N和供P水平有利于降低FACE条件下垩白大小、垩白粒率和垩白度;FACE处理稻米糊化温度平均比CK平均高0．52℃,胶稠度有提高的趋势,但对稻米直链淀粉含量影响较小,较高的供N和供P水平有利于降低FACE条件下稻米的直链淀粉含量,较低的供N和较高的供P水平有利于降低FACE条件下稻米胶稠度,较低的供N水平有利于降低FACE条件下稻米糊化温度;FACE处理使稻米蛋白质含量比CK平均低0．6个百分点,较低的供N和供P水平有利于降低FACE条件下稻米蛋白质含量。     

Genetic and heterosis analysis for cooking quality traits of indica rice in different environments

Genetic effects and genotype×environment (GE) interaction effects on the cooking quality traits of indica rice (Oryza sativa L.) were analyzed based on a genetic model for quantitative traits of triploid endosperm in cereal crops. Nine cytoplasmic male-sterile lines as females and 5 restoring lines as males were used in an incomplete diallel cross over 2 years. The cooking quality traits studied were observed to be mainly controlled by genetic effects, but GE interaction effects, especially for amylose content (AC) and alkali spreading score (ASS), were also indicated. Among the genetic effects, seed direct effects and maternal effects were the main components of AC and ASS, respectively; cytoplasmic effects were the main components of gel consistency (GC). Among the GE interaction effects, AC and ASS were mainly affected by maternal interaction effects and GC by direct interaction effects. Additive effects and/or additive interaction effects were the main factors controlling the performance of rice cooking quality traits except for GC which was affected by dominant interaction effects. For AC and GC, there were seed heterosis and/or maternal heterosis. The predicated genetic effects indicated that four parents were better than the others in improving the rice cooking quality traits of the progenies. It was shown that genetic heterosis and GE interaction heterosis were important, especially for amylose content trait in early season indica rice.     

海南山栏稻稻米品质分析及优异资源筛选

海南山栏稻是一类地方特有旱稻,是海南中部山区少数民族赖以生存的粮食作物,已深深植根于黎苗文化之中。本研究检测了17个海南山栏稻品种的稻米品质,并对品质性状进行了差异性和相关性分析,对供测品种进行了聚类分析。结果表明,大部分山栏稻米的糊化温度较低,属于中、软胶稠度和低直链淀粉含量稻米,蒸煮和食味品质较好。17个海南山栏稻品种被初步分成2类,其中2个品种被鉴定为优质糯米,而且发现了独特的黑尾山栏稻,其稻米加工品质、外观品质和食味品质较好。本研究为海南山栏稻品种改良和育种利用提供了参考。     

籼爪交水稻F_2群体的蒸煮食味品质研究

分析了籼型高直链淀粉恢复系CG133R与糯性爪哇稻22号杂交衍生的F2群体的蒸煮品质变异及其与淀粉粘滞性特征间的相关性,以及F2群体颗粒结合淀粉合成酶(Wxa基因)和可溶性淀粉合成酶(SSⅡ-3基因)主效基因的遗传。结果表明:蒸煮品质指标和RVA谱特征值在F2群体中广泛分离,其中变异最大的是消减值,其次为胶稠度、直链淀粉含量。高直链淀粉材料各理化指标与RVA谱特征值的相关性不显著;RVA谱特征值在中、低直链淀粉含量和糯稻群体中与各理化指标存在显著或极显著相关;在中、低直链淀粉材料中,RVA谱特征值与糊化温度(GT)也存在显著或极显著相关。用Wxa基因和SSⅡ-3基因的分子标记检测到这两个基因在F2群体中存在偏分离,分别指向两个亲本类型。除高直链淀粉材料外,可以通过RVA谱特征值来辅助筛选优质水稻品种。     

籼型杂种稻米品质性状的数量遗传分析

应用新近提出的ｐ＾＋ｑ＾＋ｐｑ交配设计的种子性状遗传表达鉴别方法,分析了籼型水稻３个不育系和１０个恢复系配组的３０个杂种Ｆ１植株上的Ｆ２种子及其亲本的９个稻米品质性状。结果表明：（１）粒长、粒宽、粒重、糙米率和完整精米率５个性状在Ｆ２米粒间没有发生遗传分离,它们的遗传受二倍体母体基因型（Ｆ１植株）控制。（２）垩白率、直链淀粉含量、糊化温度和胶稠度４个性状则在Ｆ２米粒间有极显著的遗传分离,帮主要受三