16个水稻品种稻米贮藏蛋白组分比较研究

选取16个水稻品种,其中包括籼稻品种4个(9311、明恢63、轮回422、kasalath)、粳型三系恢复系水稻品种4个(湘晴、C2、C9、C15)以及8个粳型常规稻、三系保持系或两系恢复系水稻(日本晴、越光、武香075、上师4号、寒丰、秀水09、嘉花1号、优丰),采用不连续的SDS-PAGE电泳分析16种水稻糙米和精米种子贮藏蛋白组分。各种水稻能够显示清晰的蛋白组分条带主要有:谷蛋白37~39 kD酸性亚基、22~23 kD碱性亚基、谷蛋白57 kD前体多肽和13 kD醇溶蛋白多肽。通过对不同水稻品种蛋白组分的分析,筛选到谷蛋白含量相对较高的籼稻和粳型材料。开展本试验可为今后利用杂交方法培育高谷蛋白常规水稻以及高谷蛋白杂交稻组合研究中的亲本选择提供参考。     

水稻蛋白亚基含量对米饭食味的影响

对水稻品种进行蛋白质亚基组成分析。摸索水稻蛋白亚基SDS-PAGE实验室检测技术及电泳图像数据处理技术,分析不同蛋白质体组成与米饭食味的关系。初步明确PB-Ⅰ蛋白体的醇溶蛋白亚基含量低,PB-Ⅱ蛋白质体谷蛋白亚基含量高的品种具有食味较好的倾向。筛选出了一份特异贮藏蛋白资源材料非洲品种IRAT144可作为高醇溶蛋白、低谷蛋白亚基的种质资源加以利用。     

辣椒种子贮藏蛋白的含量测定和电泳分析

对12个辣椒品种种子内4种贮藏蛋白清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白进行了含量测定和SDS，PAGE电泳分析。结果表明：辣椒种子贮藏蛋白含量以清蛋白和谷蛋白含量最高，其次是球蛋白，醇溶蛋白的含量最低。品种间蛋白质含量差异不明显。各品种都能通过清蛋白、球蛋白和谷蛋白的蛋白质亚基组成信息区别出其差异性。     

灌浆温度和氮肥及其互作效应对稻米贮藏蛋白组分的影响

灌浆结实期温度与氮肥施用量是影响稻米品质的两个重要生态因子,尤其是与稻米蛋白含量及米饭食味关系密切。本文以多个水稻主栽品种为材料,通迆灌浆结实期的人工控温试验、大田长期定位点的施氮处理试验和盆栽条件下的温氮两因素复合处理试验,探讨了水稻灌浆结实期温度对稻米贮藏蛋白含量与组分影响及其有别于氮肥处理效应的差异觃律,幵分析了温度与氮肥两个因素对稻米贮藏蛋白及其组分影响的交互作用特点。结果表明,高温胁迫和增施氮肥均引起水稻籽粒总蛋白及其谷蛋白组分含量(%)的显著增加,但两者对稻米醇溶蛋白影响却存在明显差别。其中,高温处理引起醇溶蛋白含量显著下降,提高稻米谷蛋白/醇溶蛋白比值,而增施氮肥引起稻米谷蛋白和醇溶蛋白含量明显增加,但对谷蛋白/醇溶蛋白比值与贮藏蛋白各亚基的组成比例影响相对较小。在高温处理下,谷蛋白的57kD前体亚基组分含量有所提高,而37kD酸性亚基和22kD碱性亚基随温度处理的差异变化却因品种而异,且高温处理对水稻籽粒蛋白绝对含量(mg grain~(–1))的影响程度也进没有其对蛋白相对含量(%)的影响明显。高氮×高温处理组合对稻米总蛋白与谷蛋白含量的影响程度显著大于单一高温或高氮处理,但在高氮水平下由高温引起稻米醇溶蛋白含量的下降幅度却小于其低氮对照,有利于稻米醇溶蛋白含量在不同温度处理下的相对稳定。     

小麦籽粒蛋白质组分含量及其加工品质的关系

应用反相高效液相色谱(RP-HPLC)法,对12个小麦品种籽粒的清蛋白＋球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白,高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)、低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)进行了分离量化,并根据谷蛋白含量、贮藏蛋白含量及面团稳定时间3个指标对其聚类分析。结果表明,不同小麦品种蛋白质各组分含量存在差异,其中贮藏蛋白的含量是决定蛋白质总含量的主要因素。HMW-GS含量、LMW-GS含量、谷蛋白总含量均与面团形成时间、稳定时间及沉降值呈极显著正相关;HMW-GS含量与LMW-GS含量的比值(HMW/LMW)与面团形成时间和稳定时间呈极显著正相关;醇溶蛋白含量与谷蛋白含量的比值(Gli/Glu)与面团稳定时间呈显著负相关,醇溶蛋白含量与HMW-GS含量的比值(Gli/HMW-GS)与面团形成时间和稳定时间均呈极显著负相关。籽粒中具有较高的贮藏蛋白含量、HMW-GS含量、LMW-GS含量和HMW/LMW及较低的Gli/Glu有利于提高强筋小麦的加工品质。     

不同品质类型小麦籽粒贮藏蛋白组分含量及相关酶活性

以小麦品种藁城8901、9411、济南17、烟农19、泰山23和鲁麦21为材料,采用反相高效液相色谱法研究了不同小麦品种籽粒贮藏蛋白各组分含量积累动态及相关酶活性的差异。依据国家标准GB/T17892-1999,将6个品种分为一等强筋(I)、二等强筋(II)和中筋(III) 3组。I组和II组比较,籽粒贮藏蛋白和总蛋白含量无显著差异,I组籽粒谷蛋白含量高于II组,醇溶蛋白含量与谷蛋白含量的比值(醇/谷比值)低于II组。花后20~36 d,籽粒醇溶蛋白含量为II组>I组>III组;花后20 d,谷蛋白含量为I组显著高于II组和III组,醇/谷比值为II组显著高于I组和III组;花后28 d和36 d,谷蛋白含量为I组>II组>III组,醇/谷比值为II组> III组>I组,表明灌浆中后期谷蛋白和醇溶蛋白积累速率的不一致性,导致不同品种醇/谷比值的差异。花后12 d,I组的高分子量谷蛋白亚基含量显著高于II组和III组;花后20 d至成熟期,为I组>II组>III组。不同组间低分子量谷蛋白亚基含量积累动态的差异与谷蛋白一致。花后12 d和20 d,旗叶谷氨酰胺合成酶活性与籽粒谷蛋白含量、高分子量谷蛋白亚基与低分子量谷蛋白亚基含量的比值(HMW/LMW)呈极显著或显著正相关,而花后20 d,其活性与醇/谷比值呈显著负相关;花后20 d和28 d,内肽酶活性与谷蛋白含量、HMW/LMW呈极显著正相关,与醇溶蛋白含量呈显著正相关,说明在籽粒灌浆前中期旗叶谷氨酰胺合成酶活性高,中后期内肽酶活性高,则籽粒谷蛋白、醇溶蛋白含量及HMW/LMW高,醇/谷比值低,利于形成一等强筋小麦的蛋白质品质。     

小麦籽粒蛋白质组分含量及其加工品质的关系

应用反相高效液相色谱(RP-HPLC)法,对12个小麦品种籽粒的清蛋白＋球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白,高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)、低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)进行了分离量化,并根据谷蛋白含量、贮藏蛋白含量及面团稳定时间3个指标对其聚类分析。结果表明,不同小麦品种蛋白质各组分含量存在差异,其中贮藏蛋白的含量是决定蛋白质总含量的主要因素。HMW-GS含量、LMW-GS含量、谷蛋白总含量均与面团形成时间、稳定时间及沉降值呈极显著正相关;HMW-GS含量与LMW-GS含量的比值(HMW/LMW)与面团形成时间和稳定时间呈极显著正相关;醇溶蛋白含量与谷蛋白含量的比值(Gli/Glu)与面团稳定时间呈显著负相关,醇溶蛋白含量与HMW-GS含量的比值(Gli/HMW-GS)与面团形成时间和稳定时间均呈极显著负相关。籽粒中具有较高的贮藏蛋白含量、HMW-GS含量、LMW-GS含量和HMW/LMW及较低的Gli/Glu有利于提高强筋小麦的加工品质。     

绵阳系列小麦籽粒蛋白质含量及其组分与SDS-沉降值关系的研究

以14个绵阳系列小麦品种为材料,研究不同品种籽粒蛋白质含量、蛋白组分和SDS-沉降值的变化规律,以及籽粒蛋白质含量及其组分与SDS-沉降值的关系,为绵阳系列小麦品种的选育提供理论依据。研究结果表明,不同小麦品种籽粒蛋白质含量不同,变幅为7.30%~13.09%,多数品种属于低蛋白质含量类型。多数品种的SDS-沉降值分布在20~30 mL范围内。不同品种籽粒蛋白组分各异。籽粒蛋白质含量、贮藏蛋白含量、谷蛋白和醇溶蛋白含量都与SDS-沉淀值成极显著的正相关关系。高的籽粒蛋白质含量和谷蛋白与醇溶蛋白含量是绵阳系列小麦品种获得较好烘烤品质的前提。     

荞麦种子蛋白质组分分析

研究了不同品种荞麦种子中蛋白质组分情况，结果表明：养麦种子蛋白质主要由清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白构成。而不同类型蛋白质在总蛋白质中所占比例有明显差异，清蛋白是荞麦种子中的主要蛋白质，占总蛋白质含量的71．4％左右，其中以平荞最高。醇溶蛋白在荞麦种子总蛋白中所占比例较小，平均约为7．4％，榆养2号最高。球蛋白和谷蛋白所占比例非常接近，其中球蛋白平均约占9．1％，最高为日本大粒养。谷蛋白大约占总蛋白的12．1％，以京养1号最高。     

水稻57H突变体glup-t的遗传分析与基因定位

谷蛋白是水稻胚乳中主要的贮藏蛋白,约占总蛋白的80%。谷蛋白最初在粗糙内质网表面以57 kD前体的形式合成,这些前体经加工转运等过程,最终沉积在第二类蛋白体PB-II中,裂解为成熟的酸碱性亚基。任一谷蛋白转运步骤的缺陷都有可能导致谷蛋白57 kD前体的积累,形成谷蛋白前体增加突变体,即57H突变体。细老鼠牙是一个57H自然突变体,其57 kD谷蛋白前体增加而相应的37~39 kD酸性和22~23 kD碱性亚基减少,此外,该突变体还表现为13 kD醇溶蛋白大大增加。本研究以细老鼠牙与武运粳7号、02428杂交获得的F₂群体为材料,对57H突变体进行遗传分析和基因定位,结果表明,细老鼠牙的57H突变性状受1对隐性核基因控制,暂命名为glup-t。利用简单重复序列(simple sequence repeat, SSR)、插入缺失(insertion deletion, Indel)和酶切扩增多态性序列(cleaved amplified polymorphic sequence, CAPS)等分子标记的方法,将该突变基因glup-t定位在水稻第4染色体长臂上的CAPS4-3与Indel4-7、Indel4-8之间,遗传距离均为0.26 cM。     

水稻AGPase小亚基基因的克隆测序及种质间遗传分化的研究

淀粉是构成和影响水稻产量和品质的最主要因素;ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)基因是影响淀粉合成的关键酶基因之一。本研究用编码AGPase小亚基基因(AGPsma)序列的特异引物(序列为F:5’-TACGCTATGCTCTTGAAAC-3’;R:5’-TATCTTCCCAGTAACCATCA-3’)对普通野生稻(元江)、粳稻(榆密15)、籼稻(93-11)及籼粳交品系(南34)进行PCR扩增、克隆、测序和序列对比。又用该引物对来源于13个国家的15份AA基因组和5份CCDD基因组的共20份野生稻及205份包括40份籼稻和165份粳稻的云南地方品种和改良品种(系)进行PCR检测。在以上4个不同类型水稻材料该引物上扩增出184bp和215bp的2个片段均为AGPase小亚基基因的序列。在该序列的109bp处,元江普通野生稻和榆密15为T,而93-11和南34为C;籼粳交品系南34在121~151bp区间缺失31个碱基。所有的225份供试材料可分为3类。第一类具有215bp大小的条带,包括了全部的野生稻材料和196份籼粳材料。其中籼稻数占籼稻样本总数的95%,籼稻地方品种占籼稻地方品种总数的75%;粳稻数占粳稻样本总数的83.6%,粳稻地方品种占粳稻地方品种总数的60%。第二类具有184bp的条带,包括28个籼粳材料。第三类同时具有215bp和184bp的片段,此类只有1个父母本具不同片段的滇型杂交粳稻品种。结果表明AGPsma序列在野生稻中可能尚未出现分化,但在籼稻、粳稻和地方老品种及改良品种中都出现了遗传分化。     

江苏淮北地区粳稻产量与干物质生产特征研究

旨在为鉴定和评选高产粳稻品种及构建配套栽培管理技术提供理论依据,以16个典型粳稻品种为试验材料,通过田间大区试验,分析了江苏淮北地区粳稻的产量性状、干物质生产特征及其相互关系。 产量结果表明,供试粳稻品种间产量差异较大,不同生育期类型产量表现为中熟中粳>早熟晚粳>迟熟中粳。相关分析表明,各产量构成因素与产量均呈正相关,且与产量的偏相关系数均达极显著水平。通径分析表明,产量构成因素对产量的直接作用均为正效应,其中千粒重的贡献作用最大;千粒重对产量的间接作用均为负效应,其中千粒重通过每穗颖花数的负效应较大。干物质生产力分析显示,干物质总产量、全季平均日产量表现为中熟中粳>早熟晚粳>迟熟中粳;‘隆粳968’干物质总产量、谷草比均明显高于其他粳稻品种;籽粒产量与干物质总产量、全季平均日产量呈正相关的关系,且相关系数均达显著水平。综上所述,江苏淮北地区宜选用中熟中粳品种,千粒重作为优先考虑因素;在栽培管理措施上,注重提高每穗颖花数和单位面积有效穗数,促进干物质积累,有利于获得水稻高产。     

不同品种水稻发芽阶段耐盐性对比研究

为了对比不同品种水稻发芽阶段的耐盐性，筛选出耐盐性更强的品种，以0、0.3%、0.5% NaCl处理水稻种子，分析不同程度盐胁迫下9个水稻品种生长指标的差异。结果表明，在水稻发芽阶段，0.3%和0.5% NaCl处理下显著抑制其出芽和生长，其中‘9311’水稻品种变化最小。与无盐处理相比，仅在0.5% NaCl处理下的芽长和根长显著降低，降幅分别为11.9%和11.5%。盐分胁迫对水稻种子发芽率的抑制程度高低顺序为‘G1’>‘银香38’>‘津原U99’>‘软香粳’>‘金稻919’>‘津原77’>‘津原E28’>‘天隆粳2号’>‘9311’。综合分析结果显示，随着盐浓度的升高，水稻的生长发育受到明显抑制，在9个水稻品种中‘9311’的耐盐性最强。     

转cry1C基因抗虫超级粳稻田间目的基因表达及抗螟虫性

为了研究转基因抗虫超级粳稻田间目的基因表达及抗螟虫性,将10个来自于不同独立抗性愈伤组织的转cry1C*基因抗虫超级粳稻品系种植于田间,利用实时荧光定量PCR方法检测孕穗期叶片、茎鞘和幼穗等器官目的基因mRNA,利用酶联免疫吸附(ELISA)法检测孕穗期叶片、茎鞘和幼穗及收获后糙米的Cry1C蛋白,利用田间目测调查二化螟危害的白穗率。结果及分析显示,转基因超级粳稻不同品系及不同器官cry1C*基因田间表达量明显不同,cry1C*基因mRNA表达量叶片＞茎鞘＞幼穗,蛋白质表达量叶片＞茎鞘＞幼穗＞糙米。转基因超级粳稻田间目的基因表达,在mRNA水平和蛋白质水平,不同器官间存在正相关关系,各器官Cry1C蛋白质含量和糙米Bt蛋白质含量呈正相关。在本研究范围内,不论转基因粳稻植株Cry1C蛋白质含量高或低的品系,田间均表现为高抗二化螟。培育转基因抗虫粳稻品种时,注意对目的基因适量表达的抗虫基因型的选择。     

黑龙江省新审定水稻品种品质性状分析

通过2000—2004年黑龙江省审定的35个水稻品种品质性状分析,结果表明,所有供试材料品质总分没有达到部颁优质米一级标准,有74.29%达到部颁优质米二级标准。供试材料品质性状间垩白米率、垩白度、直链淀粉含量达到部颁优质米的一级标准;品质性状间存在显著或极显著的相关性;品质性状的主成分分析,糙米率因子、垩白度因子、直链淀粉含量因子、蛋白质含量因子、整精米率因子的特征根累计贡献率达82.5%。建立品质总分回归方程：Y=75.086+0.246 x1-0.932 x2 -0.577 x3 -0.124 x4 +3.072 x5。     

我国水稻品种的蛋白质含量及与米质的相关性研究

研究了5 323份稻谷样品（籼稻谷3 805份、粳稻谷1 518份）的蛋白质含量的分布特点、类别比例及与稻米品质的关系。结果表明，我国当前生产上应用的水稻品种的蛋白质含量呈单峰曲线分布，虽覆盖6.0%~15.7%的宽广范围，但主要分布于8.0%~11.0%；籼稻与粳稻蛋白质含量的分布曲线有所差别。约73%的水稻品种具中等蛋白质含量，高、低蛋白的品种分别占14%和13%；其中高蛋白籼稻品种的比例是粳稻的6倍，而低蛋白籼稻品种仅为粳稻的1/3。蛋白质含量对稻米的垩白度、透明度及直链淀粉含量等品质指标有负面影响，因而高蛋白品种的优质率显著低于中等及低蛋白的品种。本文还对稻谷、谷壳、糙米和精米等不同形态样品的蛋白质含量作了比较，并进行了相关和回归分析。     

Indica-Japonica differentiation of paddy rice and its relationship with heterosis

The Indica‐Japonica differentiation of three photoperiod‐sensitive and/or thermosensitive genetic male‐sterile rice (PGMS or TGMS, respectively) lines and 47 male parental lines from seven ecotypes were studied for their restriction fragment length polymorphism marker data to determine which ecotype crosses with the three PGMS and/or TGMS lines could lead to higher yield potential, and to estimate the relationship between the Indica‐Japonica differentiation of parents and heterosis in grain yield and its components. The results indicated that hybrids derived from ‘N422s’ and the early‐middle ripening Indica varieties from southern China, and hybrids between ‘Pei'ai64s’ and three Japonica ecotypes, including North‐eastern Japonica varieties, restoring lines of Japonica hybrid rice and north China Japonica varieties, showed the highest grain yields. There was less variation of yield among the F1s between ‘108s’ and the seven ecotypes than among the other F₁s. Highly significant positive correlations between heterosis of the F₁ yield and genetic distance of the parents were detected, although the correlation between F₁ yield performance and genetic distance did not reach a significant level. Considerable variation of correlation between heterosis and genetic distance was also detected in the Indica × Indica crosses and Indica × Japonica crosses. There was much higher correlation (r = 0.63) between the F₁ yield performance and the genetic distance of parents in the Indica × Indica crosses than in the others. It is proposed that a genetic distance of 0.4‐0.8 between the two parents of hybrid rice might be appropriate not only for F₁ performance, but also for heterosis.     

辽宁滨海稻区水稻新品系品质性状分析

为了研究辽宁滨海稻区水稻新品系品质特性,以期为优质水稻新品种选育提供参考。以30份粳稻新品系为试材,对新品系稻米品质性状进行评价及相关分析。结果表明：新品系碾磨品质中的糙米率和整精米率的平均值分别达到国家2级优质米标准和国家1级优质米标准,垩白粒率和垩白度变异系数较大,分别为50.44%和52.34%;品质性状间存在显著或极显著的相关性,胶稠度和碱消值与食味值呈显著正相关(r=0.660,r=0.586),直链淀粉含量与食味值呈极显著负相关(r=-0.849)。因此,在今后的选育优质水稻新品种过程中,应注意降低垩白率、垩白度和适当降低直链淀粉含量,并兼顾其他品系的改良。     

Analysis of Vietnamese rice germplasm provides an insight into Japonica rice differentiation

Genetic differentiation among landraces of rice in northern Vietnam that lie in the centre of genetic diversity of Asian cultivated rice was analysed using DNA markers, and morphological and physiological traits to obtain an insight into the genetic differentiation of Asian rice. Principle coordinate analysis, based on nuclear RFLP data, divided Vietnamese rice varieties into three groups, designated A, B and C. Chloroplast DNA variation discriminated group A, which corresponded to the Indica rice varieties, from both groups B and C, which corresponded to the Japonica rice varieties. Physiological characteristics for Indica‐Japonica and tropical‐temperate Japonica discrimination suggested groups A and B consisted of typical Indica and Japonica varieties, respectively, while the characteristics of group C were distinct from those of the other two groups. This suggests that the genetic differences between groups B and C represent a new aspect of genetic variation that has not been previously reported in Japonica rice. Groups C and B corresponded with upland and lowland rice, respectively. Eight marker loci were associated with upland‐lowland differentiation in Japonica rice. Highlighted chromosomal regions might have been selected during the history of cultivation under different cultural conditions, and thus contain genes related to adaptation.