南方稻区主栽香稻品种香味基因 Badh2 基因型分析

【目的】香味是水稻重要的品质性状之一,直接影响消费者对稻米蒸煮食味的感官评价。香稻资源的筛选和香味基因的鉴定与利用对香稻遗传育种以及香稻产业发展具有一定的实践意义。Badh2 是目前已被克隆的控制水稻香味的主效基因,明确该基因不同突变类型在南方地区香稻主栽品种中的分布与利用程度,可更好地服务于南方稻区的香稻育种研究。【方法】利用香味基因 Badh2 的 KASP 功能性分子标记,对 30 份南方香稻主栽品种 Badh2 进行基因分型分析,并采用咀嚼法、KOH 浸泡法、HS-SPME/GC-MS 联用技术对以上香稻品种进行香味表型鉴定,同时对主栽香稻品种的香源亲本进行溯源分析。【结果】KASP 分子标记可准确地对香味基因 Badh2 进行基因分型,南方稻区种植推广的 30 份香稻品种 Badh2 等位变异基因分型结果均为 Badh2-E7型突变,并且利用多种香味检测方法鉴定以上香稻均具有香味。对香稻品种的香源亲本溯源分析发现,南方稻区香稻品种香源亲本来源比较单一,主要是包括象牙香占、Basmati 370 等,其中以象牙香占为香源亲本占比约30%,以 Basmati 370 为香源亲本占比约 13%。【结论】通过 KASP 基因分型技术可实现对香稻进行大批量快速鉴定,本研究中所涉及的南方主栽香稻品种的 Badh2 等位基因型均为 Badh2-E7 型,香味基因基因型背景较为单一,可能与香源亲本来源单一有关。未来在南方稻区的香稻育种中,可以适当引入新的香味基因,丰富香味基因的遗传背景,培育更多香味类型的香稻品种。     

豫南香稻品种Badh2基因功能标记的检测及应用

【目的】香稻中香味的产生是由于水稻第8染色体上面Badh2基因的功能缺失而导致2-乙酰-1-吡咯啉(2AP)前体物质的增多,进而2AP积累使稻米产生香气。【方法】本研究利用Badh2基因开发的7个功能标记,针对豫南地区16份香稻品种进行了检测与分析。【结果】4份香稻品种属于第2外显子突变类型,2份香稻品种属于第4~5外显子突变类型,5份香稻品种属于第7外显子突变类型;并没有发现Badh2基因启动子区及第12~14外显子突变类型的香稻品种。【结论】通过Badh2基因功能标记的检测与分析,本研究鉴定了豫南香稻品种对应的突变类型,为利用分子标记辅助选择培育优质香稻新品种奠定基础。     

我国北方香型粳稻资源遗传多样性及其香味基因Badh2的等位基因分析

为了解我国北方香型粳稻资源遗传背景,利用SNP分子标记对54份香型粳稻和8份非香稻资源进行遗传多样性分析,并对香味基因Badh2进行等位基因分析.1K SNP分子标记基因分型结果共检测出2 244个等位位点,62份材料的相似系数为0.18～0.99,平均系数为0.81.聚类分析结果表明:62份材料共分为3个类群(相似系数为0.82),然而类群并未按不同地域完全分开,其中只有第一类群材料大多来自吉林省.利用已开发的香味关联分子标记,鉴定54份香稻资源的Badh2基因等位变异类型,发现2份资源具有新等位变异,大部分材料为第7外显子和第2外显子变异类型.以上结果表明,我国北方香型粳稻资源的遗传距离较近、遗传多样性较低,这可为北方香型粳稻资源研究及香稻育种亲本选配提供参考依据.     

水稻香味基因Badh2的功能和效应分析

香稻是一种具有芳香气味的特种稻资源，具有较高的营养价值和经济价值。通过克隆香味基因Badh2启动子区插入序列badh2-p，构建启动子区插入突变表达载体p CAMBIA 1300-badh2-pi，转化水稻品种C5。采用q RT-PCR分析Badh2基因的表达量，同时利用GC-IMS联用技术测定香味物质2-AP和其他挥发性有机物的含量。结果表明：转基因株系叶片中Badh2基因的表达水平都升高了，其中有2株的Badh2基因表达水平极显著升高；转基因株系叶片中大部分挥发性化合物的含量高于野生型C5,2-AP浓度与Badh2基因的相对表达量水平成正相关。     

水稻香味基因Badh2的功能和效应分析（英文）

香稻是一种具有芳香气味的特种稻资源,具有较高的营养价值和经济价值。通过克隆香味基因Badh2启动子区插入序列badh2-p,构建启动子区插入突变表达载体pCAMBIA 1300-badh2-pi,转化水稻品种C5。采用qRT-PCR分析Badh2基因的表达量,同时利用GC-IMS联用技术测定香味物质2-AP和其他挥发性有机物的含量。结果表明：转基因株系叶片中Badh2基因的表达水平都升高了,其中有2株的Badh2基因表达水平极显著升高;转基因株系叶片中大部分挥发性化合物的含量高于野生型C5,2-AP浓度与Badh2基因的相对表达量水平成正相关。     

香稻Badh2基因单倍型及香气成分2-乙酰-1-吡咯啉代谢通路的研究进展

香米因其具有独特的香味,长期以来深受国际市场青睐。我国香稻种植历史悠久,香稻资源丰富,但缺乏高端优质香米品牌。当前消费者对优质香米的需求不断加大,进而加快了我国优质香稻的育种进程。稻米香味主要由编码甜菜碱醛脱氢酶基因Badh2控制,该基因功能突变能够导致稻米香气成分2-乙酰-1-吡咯啉(2AP)的积累。随着水稻功能基因组学的发展,香稻资源中Badh2基因单倍型得以深入挖掘,2AP生物合成通路被初步解析,它们将进一步加快香稻育种的进程。综述了目前在香稻资源中发现的19种Badh2基因单倍型,重点分析不同类型单倍型的地域分布特性,比较不同单倍型之间的2AP含量;同时阐述2AP生物合成通路涉及的谷氨酸-脯氨酸代谢途径和多胺代谢途径研究现状,总结香稻籽粒中2AP的分布特征,并对目前两种籽粒2AP积累的理论机制进行比较分析,提出利用多组学手段从籽粒动态发育过程研究2AP生物合成通路变化特性的策略,以期为香稻资源基因利用和籽粒2AP特异富集香稻品种的培育提供参考。     

CRISPR/Cas9编辑Badh2基因改良优质粳稻品种香味性状

【目的】利用基因编辑技术编辑水稻香味基因,改良优质粳稻香味性状。【方法】构建CRISPR/Cas9-BADH基因编辑载体,转化优质粳稻品种龙稻18、龙稻24和秀水134,测序鉴定3个优质粳稻品种的香味基因Betaine aldehyde dehydrogenase 2(Badh2)突变体并分析潜在脱靶效应,利用气相色谱-质谱联用技术测定不同遗传背景badh2突变体稻米的2-乙酰-1-吡咯啉(2-acetyl-1-pyrroline, 2AP)含量。【结果】转化获得的30株T_0代中有24株为badh2突变体,其中53.33%为杂合型突变,16.67%为纯合型突变,10%为双等位突变类型。T_1代非转基因植株内共鉴定获得7种纯合badh2突变基因型。在5个预测位置上未检测到脱靶事件的发生,说明设计的sgRNA具有高度特异性。所有Badh2移码突变体稻米的2AP含量都达到或高于稻花香的水平,但不同品种来源的badh2突变体间2AP含量差异极显著。【结论】本研究提供了一个能够高效诱导水稻Badh2突变的CRISPR/Cas9定向编辑靶点,改良了生产上大面积推广的3个优质水稻品种龙稻18、龙稻24和秀水134的香味性状,发现了不同遗传背景的水稻badh2突变体间2AP含量差异显著,为基于定向编辑Badh2基因的方法培育适合生产应用的香稻品种、提高育种效率提供科学依据。     

不同香味等位基因粳稻的分子和香味特性研究

利用水稻甜菜碱醛脱氢酶Badh2基因的两个外显子缺失标记引物从60份优质常规粳稻中筛选到11份香稻材料,对其分子基础和香味特性进行分析。追踪香稻系谱,发现外显子7缺失的材料其香味可能与籼稻种质有关。进一步利用第8染色体上37对SSR引物分析11份材料遗传基础,结果有20对呈现多态且检测到64个等位基因变异,平均等位基因数目为3.2个。聚类分析发现苏香粳1号和苏香粳2号归为一类且与其他材料遗传距离较远;对两品种感官评价发现幼苗植株和米饭香味特性均表现突出。利用半定量RT-PCR检测幼苗植株香味基因的表达量,发现不同品种幼苗地上部表达各异,且根部有香味基因不同程度的表达。研究结果为了解粳稻品种的香味特性和香稻育种提供了一定依据。     

豫南香稻种质资源稻米氨基酸含量的检测与分析

【目的】针对豫南香稻种质资源稻米中各种氨基酸含量进行检测,分析其香米中氨基酸含量的差异,为优质香稻新品种的选育提供参考。【方法】以豫南香稻种质资源共18个香稻品种的香米米粉为试验材料,利用酸水解法进行处理,随后采用全自动氨基酸分析仪测定并分析其香米中氨基酸的含量。【结果】豫南香稻种质资源材料中,不同香稻品种香米的氨基酸总含量存在明显差异,黑香稻193与信香粳1号稻米中总氨基酸含量相差23.33 mg·g~(-1);总的必需氨基酸含量变异较大,其变化区间是25.13～34.13 mg·g~(-1);18个香稻品种稻米的限制性氨基酸含量以及芳香族氨基酸含量的变异丰富,其中赖氨酸含量最高的是矮杆香稻丸品种,且该品种稻米中的杂环族氨基酸含量也都相对较高。【结论】通过对豫南香稻种质资源稻米中的氨基酸含量进行检测与分析,发现18个香稻品种中的氨基酸含量存在明显差异,这将为今后选育高营养品质的香稻新品种提供重要的香稻种质资源。     

豫南稻区特种稻主要农艺性状及矿质元素含量分析

为筛选适宜豫南稻区综合性状表现较好的特种稻品种,选用包含有色种皮、糯性和香味等特殊性状的12个特种稻资源,测定其株高、分蘖数、穗长、结实率和千粒质量等主要农艺性状,以及钾、钙、镁、铜、锌、铁和硒等矿质元素含量。采用主成分分析法,建立豫南特种稻的综合评价模型,筛选出得分较高的品种(系)为黑糯2、河南黑粳、黑宝糯、鱼绿1号、黑香糯193和黑香糯193-2。利用测序技术对香味基因Badh2的第2和第7外显子进行测序,发现黑香糯193、黑糯2、鱼绿1号、河南黑粳和黑香糯193-2在第7外显子上有8 bp碱基缺失和3个单碱基突变,使其表现出香味。     

香稻品种的遗传多样性研究

 【目的】研究香稻品种的遗传多样性。【方法】利用分布于12条水稻染色体上的60个SSR引物和22个水稻功能基因标记检测了32个香稻品种的遗传多样性。【结果】60对SSR引物共检测出188个等位基因,其中有效等位基因数126个。每对引物等位基因数在2～6之间,平均为3.13个。多态性信息含量（PIC）变幅为0.116～0.744,平均为0.467±0.175。32个品种间的遗传相似系数在0.51～0.96之间,平均为0.697。聚类分析将32个香稻品种在遗传相似系数0.58处分为籼、粳两类,分类结果与品种系谱分析比较吻合。【结论】SSR分子标记在香稻品种遗传多样性分析和育种应用方面具有重要价值。功能基因标记检测表明,部分功能基因在所研究材料中不存在等位变异。而存在等位变异的功能基因标记则表明不同产地来源、不同生态类型的香稻品种具有不同的等位基因。抗稻瘟病基因标记检测出宜香B、香恢1号和丝苗香3个品种同时含有两个抗稻瘟病等位基因,为香稻抗性育种提供了材料基础。     

香稻品种遗传多样性研究

利用SSR分子标记分析78份外引香稻品种、18份在广西种植的香稻品种以及24份具有代表性的非香的广西地方栽培稻种质资源的遗传多样性,检测到100条多态性片段,每个引物可检测到3~14个多态性片段,平均为6.25个。聚类结果表明:利用16个SSR标记可以明显地把香稻与非香稻品种聚类为2大类;在78份外引香稻种质中,在遗传距离分别为0.64和0.56处,43份和14份各自聚为一类,占73.1%,18份与广西种植的香稻品种聚类,占23.1%,3份与非香的栽培稻品种聚为一类,占3.8%。不同类组香稻的Nei’s遗传距离估算表明,传统的南亚香稻的遗传多样性显著大于改良的南亚香稻,改良的南亚香稻的多样性又显著大于广西当前种植的香稻种质和广西代表性的非香稻种质。     

黑龙江省香稻种质资源品质分析

本实验对东北地区搜集来的香稻和非香稻材料的品质性状进行综合比较和评价,并对20份香稻品种的主要品质性状进行表型主成分分析和聚类分析。结果表明:这20个香稻的蛋白质含量平均值明显高于非香稻,蒸煮食味品质好于非香稻,有16个香稻品种在胶稠度性状上达到了国家优质一级标准,且多项品质指标的变异系数都高于非香稻品种。主成分分析中粒型因子、碾米品质因子和蒸煮食味品质因子对稻米品质累计贡献率达到65.5%。20个香稻品种被归为3类,这3类都各自具有优良的品质特点。在进行香稻品质育种时,应当注意外观品质(粒形和垩白性状)和碾米品质(整精米率)的选择,提高整精米率、降低垩白度,同时要选择遗传背景较远的亲本,以期提高东北地区香稻资源品质,达到优质育种的目的。     

云南地方香稻与非香稻遗传多样性比较

1材料与方法 1．1材料 供试水稻种子全部来自于云南省农业科学院种质资源保存库,是否为香稻品种均依据保存目录的性状记载、并采用咀嚼法对其进行再次验证。其中香稻10份,非香稻45份（表见第57页Table 1：品种及其来源）。供试所有香稻和非香稻品种均具有不同的云南省种质资源保存库编号。特别是10份香稻品种,来自于云南的5个相距较远的地方,在云南栽培香稻中具有一定代表性。     

云南地方香稻与非香稻遗传多样性比较

[目的]比较云南地方香稻品种与非香稻地方栽培品种的遗传多样性。[方法]利用分布于水稻12条染色体上的64对SSR引物检测云南的10个香稻品种、45个非香稻地方栽培品种。[结果]在云南香稻资源中,每对引物检测到的等位基因数为2-12个,平均每个位点的等位基因数为5.44个,平均基因多样性（Hs）和平均多态信息含量（PIC）分别为0.46和0.43;而在云南非香稻栽培品种中,每对引物检测到等位基因数2-17个,平均每个位点的等位基因数为7.98个,平均基因多样性（Hs）和平均多态信息含量（PIC）为0.67和0.58。[结论]云南非香地方栽培稻资源比香稻资源具有更为丰富的遗传多样性。     

类重金属ATP酶基因序列遗传变异分析

OsHMA2是水稻根和地上部一个主要的Zn和Cd的转运蛋白,在水稻基因组OsHMA2位点存在OsHMA2类似基因OsHMA2-like,编码蛋白包含水稻P1B型ATP酶重金属转运蛋白的功能域。对来自世界不同稻区的27份亚洲栽培稻和8份野生稻基因OsHMA2-like编码区序列进行了测序分析,以了解水稻OsHMA2-like序列的多样性,为发掘基因资源提供信息。OsHMA2-like核苷酸序列和氨基酸序列分析表明,在471bp的编码序列内发现了6个变异位点;Tajima'sD检验表明均不显著,说明这些位点属中性进化状态;6个变异位点中,第15、78、132、214、417位点碱基不引起氨基酸的变异,而第457位的变异使得5个供试材料(1个O.nivara,4个ARO品种和1个粳稻品种)由于提前形成终止子在C末端少3个氨基酸,ARO类品种在此位点上与TRJ、IND、TEJ存在显著差异,这暗示ARO类品种可能由O.nivara演化而来。     

山西省86个审定玉米品种的遗传多样性分析

采用46对SSR引物对86个山西省审定玉米品种进行遗传多样性分析。结果表明,共检测出307个等位变异,变幅为3~11个,平均每个位点6.67个;全部位点的平均多态信息含量(PIC)为0.71,变幅为0.25~0.86;在55个品种中发现稀有等位变异86个,其中,17个品种有2个,4个品种有3个,2个品种(屯玉10341和大丰2号)有4个;15个品种发现特有等位变异18个,其中,3个品种各有2个等位变异;以0.74为阈值,聚类分析将86个品种大体划分为7类群,最大的一类群有48个品种。总体上,山西省审定玉米品种的遗传基础相似性较高,来源于同一育种单位的品种优先聚为一类;但大丰种业、利马格兰种业和屯玉种业的品种各有特色,其品种独立聚群。同时,也发现了一些基因型独特的品种,有可能成为玉米改良的重要种质资源。     

优质香稻品种香优24

香优24系信阳农业高等专科学校水稻研究所从香稻品种香宝3号变异后代中系统选育而成的高产、优质、抗病香稻品种。     

应用分子标记辅助选育香型优质稻九香粘

九香粘是应用分子标记辅助选择和系谱选育的方法,将香味基因Badh2导入赣晚籼30号中选育而成的优质香稻品种。介绍了九香粘的选育过程、主要农艺性状、品质性状和产量表现,与赣晚籼30号相比,九香粘通过增加穗长和每穗总粒数,达到增产的目的,米质达国标优质3级。2016年4月通过江西省农作物品种审定委员会审定。     

我国蛋用型地方鸡品种遗传多样性分析

对仙居鸡和白耳黄鸡2个蛋用型地方品种mtDNA D-loop区全序列进行PCR扩增和测序,分析其线粒体D-loop区多态性,并结合GenBank中洛岛红和白来航的D-loop区序列进行进化分析。结果表明:2个蛋用型地方品种mtDNA D-loop区全长1 231~1 232bp,共发现18处单核苷酸变异位点和8种单倍型,核苷酸多样性为0.006 51±0.001 09,单倍型多态性为0.781±0.011。系统发育分析发现,2个蛋用型地方品种主要分布在A、B和C 3个进化分支,B和C为优势分支,而2个标准品种则分布在A和E 2个进化分支,E为优势分支。结果提示2个蛋用型地方品种遗传多态性呈中等,与标准品种亲缘关系较远,母系来源也有所不同。这为2个品种的选育利用和有效保种提供遗传背景资料和理论依据。