稻米蒸煮食味品质性状遗传研究进展

蒸煮食味品质是最重要且研究较多的稻米品质性状,该文综述了稻米直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度、米粒延伸性以及稻米香味等主要理化指标的遗传研究进展,并对已克隆的稻米蒸煮食味品质性状基因进行了简要概述。     

稻米淀粉合成和食味品质改良研究进展

稻米品质主要由碾磨品质、外观品质、蒸煮与食味品质和营养品质等组成.随着生活条件的逐步提升,人们对蒸煮与食味品质优良的稻米需求越来越高.而淀粉是稻米胚乳的主要成分,是影响其食味品质的重要因素,育种家们基于对淀粉合成相关基因与稻米蒸煮食味品质间的关联分析结果,利用常规育种和CRISPR/Cas9等技术创建了一系列具有优良食味品质的水稻新品种(系).本文总结了稻米品质的组成和影响因素、高等植物淀粉的生物合成途径、淀粉合成底物ADPG的转运途径、直链淀粉和支链淀粉的合成途径、淀粉合成基因与稻米蒸煮食味品质改良的关系以及Wx基因等位变异在稻米品质改良中应用的研究进展,为以后稻米蒸煮食味品质改良提供参考.     

稻米蒸煮食味品质性状遗传及QTLs研究进展

稻米品质性状最重要以及研究较多的是蒸煮食味品质,通过对稻米直链淀粉含量、胶稠度与糊化温度,还有稻米香味及蒸煮后的米粒延伸性等主要理化指标方面的进展研究,综述了稻米蒸煮食味品质性状的遗传特征,以及利用分子标记对这些数量性状基因位点(QTLs)进行定位的研究进展,对加速稻米品质分子育种具有重要指导意义。     

稻米垩白性状与食味值的相关性分析

用日本佐竹公司生产的食味分析仪器(RCTA11A)对64个垩白性状有差异的粳稻品系进行食味品质分析,测定稻米的直链淀粉含量、蛋白质含量、水分含量和综合食味值,分析垩白性状与稻米食味值的相关性。结果表明,稻米食味值与直链淀粉含量、蛋白质含量呈极显著负相关,其相关系数分别为-0.941、-0.946。稻米的水分含量和垩白粒率、垩白度的大小对稻米食味值没有明显的影响。优质育种可以兼顾外观品质和食味品质。     

稻米食味品质的相关性研究

统一鉴定南方稻区大面积推广的51个早籼稻品种的稻米品质后,进行了稻米食味品质与其他品质性状间的相关分析、逐步回归分析及通径分析。结果表明,稻米脂肪含量较其他品质性状对稻米食味品质有更大的影响,食用优质米的品质评价指标增加脂肪含量似更准确和完善。脂肪含量高、直链淀粉含量中等偏低、糊化温度低、胶稠度软或中等偏软、米粒延伸性好的稻米,食味品质好,这种品质性状的组合方式应该成为水稻品质育种的选择目标.本研究指出,提高脂肪含量、降低直链淀粉含量是改良稻米食味品质的关键,但直链淀粉含量并非越低越好。通过选择,将好的外观与优良的蒸煮、食味品质相结合是完全可能的.     

稻米淀粉的生物合成与品质改良的研究进展

食用精米中淀粉约占90%,淀粉品质与稻米食味品质直接关联。本文综述了稻米胚乳淀粉合成的生化途径,淀粉合成过程中的关键酶及其基因与淀粉品质形成的关系以及淀粉品质改良的现状,并对今后稻米品质育种研究作了展望。     

稻米品质性状研究进展与应用

水稻作为我国重要的粮食作物之一,改善其稻米品质是每位育种工作者所追求的夙愿。人们对米质的要求随着生活及消费水平的增加而有所提高,目前改良稻米品质已成为育种家开展水稻品质育种的重要目标。对稻米品质性状的构成、影响米质的因素及稻米品质性状的分析技术进行了系统性的概述,将调控米质的外观品质、加工品质(粒型、垩白)、蒸煮食味品质(直链淀粉含量、糊化温度及香味)、营养品质(蛋白质)等性状相关基因的克隆、功能研究以及重要稻米品质基因在常规育种和现代育种技术上的应用进行了综述,并对稻米品质分析技术、稻米品质性状相关基因在育种上的应用进行了展望,以期为稻米品质分析技术、稻米品质的改良及品质育种提供参考,提高水稻品种的多样性,丰富水稻的种质资源。     

稻米直链淀粉含量遗传及相关基因的研究进展

稻米直链淀粉含量是最重要的稻米品质性状之一。本文综述了稻米直链淀粉含量的遗传、分子标记QTL定位以及该性状相关基因的分子生物学特性,介绍了应用稻米直链淀粉含量相关基因的分子标记辅助选择来改良稻米品质的方法,提出了稻米直链淀粉含量改良的对策和建议。     

水稻食味品质性状间相关性分析及其与叶片光合作用的关系

为明确优质稻米品质性状及其与叶片光合作用的关系,培育筛选优良食味水稻新品种,以河南省沿黄稻区8个优良食味水稻品种为试验材料,在大田栽培条件下,对稻米的直链淀粉含量、蛋白质含量、加工品质指标（糙米率、精米率和整精米率）和外观品质指标（垩白粒率和垩白度）等性状进行测定和分析,并对籽粒灌浆期水稻剑叶的光合速率进行检测。结果表明,8个供试优良水稻品种的糙米率、精米率和整精米率均较高,品种间的变异系数较低;稻米外观品质垩白粒率和垩白度在品种间差异较大,变异系数分别为39.73%和36.49%;影响稻米食味品质的直链淀粉、蛋白质含量和食味值在品种间变异系数相对较小,均低于5%。相关分析表明,蛋白质含量与食味值呈显著的开口向上的左偏抛物线关系（r=0.827*）,直链淀粉含量与食味值呈极显著的直线负相关关系（r=-0.905**）,糙米粒厚与食味值呈显著的开口向下的抛物线关系（r=0.747*）;外观品质指标、蛋白质含量和食味值与灌浆中后期的叶片光合速率均呈负相关关系,直链淀粉含量与之呈正相关关系。说明蛋白质和直链淀粉含量越低稻米的食味越好,在一定范围内,随着糙米粒厚的增加食味增加,而糙米粒厚大于2.1 mm,食味值反而下降;提高水稻灌浆中、后期叶片的光合速率,有利于改善稻米的外观和营养品质,而稻米直链淀粉含量增加,食味值下降。因此,水稻叶片的高光合效率在优质食味米选育方面存在一定的选择压力,合理调控水稻中后期叶片的光合速率对提高和改善稻米食味品质具有重要意义。     

吉林省稻米品质性状的变化规律及相关性研究

以吉林省种植的58份不同熟期品种为试材,根据农业部优质米标准,对不同熟期品种的品质性状进行比较,采用相关分析方法,探讨稻米品质性状及与食味的相关性。研究结果表明,碾米品质性状中,整精米率与精米率呈显著正相关;外观品质性状中,垩白率和垩白度呈显著正相关,与精米率呈极显著负相关;食味品质性状中,胶稠度与食味呈显著正相关;直链淀粉含量与食味呈微弱负相关;蛋白质含量与食味呈极显著负相关,今后优质米育种中应注意改善稻米品质的垩白和蛋白质含量。     

水稻雄性不育及不育基因定位研究进展

本文对水稻雄性不育及育性基因定位的研究进行了综述,主要阐述了水稻核质互作雄性不育和细胞核雄性不育的类型及育性相关基因的定位,以期为深入研究和应用水稻雄性不育及其基因定位提供参考。     

植物淀粉品质控制酶基因ISO的分子生物学研究

淀粉的合成过程受到一系列酶的调控,淀粉去分支酶是一个重要的调控酶。综述了高等植物中淀粉去分支酶基因ISO的特征、功能和表达调控方面的研究进展,并讨论了ISO基因的研究趋势。     

水稻条纹病毒的分子生物学与抗病基因工程研究进展

综述了国内外近年来对水稻条纹病毒的基因组结构、复制、转录、功能、分子变异和基因工程应用等方面的最新研究进展。     

水稻中SUSIBA2相似基因RNA干扰体系的建立

大麦糖信号转录因子SUSIBA2是WRKY超基因家族的一员,通过识别某些淀粉合成酶基因启动子区的糖应答元件调控胚乳中淀粉的积累.本研究根据SUSIBA2序列,从水稻基因组中搜索到1个与SUSIBA2相似的基因,称为SUSIRI.利用PCR方法,从水稻基因组DNA中克隆出该基因第3外显子455 bp的片段,它包含1个WRKY保守结构域.以此作为干扰序列,构建了干扰载体.通过农杆菌介导法将其转化水稻,获得了16株T0代阳性植株.     

转基因水稻向普通野生稻及其他近缘植物的基因漂流研究进展

转基因水稻与普通野生稻及其近缘植物的基因漂流问题,是目前国内外科学家在转基因水稻环境安全评价方面所关注的重点问题之一.笔者综述了转基因水稻向普通野生稻及其他近缘植物基因漂流的研究进展,并讨论了转基因水稻基因漂流控制的问题.     

生物技术在水稻超高产育种中的应用

水稻是我国主要粮食作物,对确保国家粮食安全起到举足轻重的作用。水稻单产潜力在经历了矮化育种和杂交水稻两次重大突破后,出现长期踌躇不前。水稻育种学家正在积极探索利用新种质、新技术,提高水稻单位面积的产量。水稻基因组测序计划的实施和完成,水稻高密度分子标记连锁图谱和各种近等基因系群体的构建,重要农艺性状的QTL不断被精细定位,越来越多的重要发送的基因被克隆及功能分析,转基因技术的广泛应用,功能基因组学迅速地发展,这些为研究复杂农艺性状的分子机理提供机遇,也为生物技术、分子标记辅助选择育种技术广泛应用于水稻品种改良,实现水稻高产、优质、广适应性综合性状改良取得重大突破提供了新契机。     

稻米糊化温度的遗传与分子机理研究进展

糊化温度(gelatinization temperature, GT)是衡量稻米蒸煮品质和口感的重要参数之一。低GT稻米比高GT稻米蒸煮时需要较少的能量投入。支链淀粉的结构,特别是其分支链分布与GT密切相关,短链的含量越高,淀粉的GT越低。数量性状基因定位已经将GT相关基因定位在第6染色体的编码淀粉合酶IIa(SSⅡa)的alk基因位点。SSⅡa基因的若干功能性单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms, SNPs)与GT和支链淀粉结构有关。这些SNPs已经用于标记辅助育种来改良稻米品质。提出了通过SSⅡa控制高或低GT的分子机理。     

花后轻干-湿交替灌溉提高水稻籽粒淀粉合成相关基因的表达

【目的】水稻籽粒灌浆是光合同化产物向籽粒运输并合成淀粉的生理过程,决定水稻结实率、粒重高低及品质优劣。籽粒灌浆过程不仅受遗传因素的影响,而且受到温度和水分等环境因子的调节。灌溉是水稻生产上一项重要的技术,对水稻产量的形成有重要调控作用。但有关花后灌溉方式对水稻籽粒淀粉合成相关基因表达的影响,缺乏研究。本研究旨在探讨花后干湿交替灌溉对水稻籽粒灌浆的影响并阐明其分子机理。【方法】2012-2013年以两优培九（两系杂交籼稻）和扬粳4038（杂交粳稻）为材料种植于土培池,自抽穗（50%穗伸出剑叶叶鞘）至成熟设置3种灌溉方式处理：（1）常规灌溉（conventional irrigation,CI）,保持浅水层,收获前一周断水;（2）轻干-湿交替灌溉（alternate wetting and moderate soil drying,WMD）,自浅水层自然落干至土壤水势达-20 kPa时,灌水1-2 cm,再自然落干至土壤水势为-20 kPa,再上浅层水,如此循环;（3）重干-湿交替灌溉（alternate wetting and severe soil drying,WSD）,自浅水层自然落干至土壤水势达-40 kPa时,灌水1-2 cm,再自然落干至土壤水势为-40 kPa,再上浅层水,如此循环。观察花后干湿交替灌溉对水稻强、弱势粒灌浆速率、粒重和淀粉合成相关酶活性的影响,并应用实时荧光定量PCR技术测定编码这些酶基因的相对表达量。【结果】强势粒的平均灌浆速率、粒重、淀粉合成有关的蔗糖合酶（SuS）、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGP）、淀粉合酶（StS）和淀粉分支酶（SBE）等相关酶活性以及蔗糖合酶基因SuS2、SuS4,腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因AGPL1、AGPL2、AGPL3、AGPS2,淀粉合酶基因SSI、SSIIa、SSIIc、SSIIIa和淀粉分支酶基因SBEI、SBEIIb的相对表达量在3种灌溉方式处理间没有显著差异。与常规灌溉相比,轻干-湿交替灌溉处理显著增加了弱势粒的平均灌浆速率、粒重、4种籽粒淀粉合成相关酶活性和除AGPL1外各基因的相对表达量,重干-湿交替灌溉处理则显著降低弱势粒的平均灌浆速率、粒重、各淀粉合成相关酶活性和基因的相对表达量。两供试品种试验结果趋势一致。相关分析表明,弱势粒的平均灌浆速率、粒重与SuS、AGP、StS、SBE活性以及SuS2、SuS4、AGPL2、AGPL3、AGPS2、SSI、SSIIa、SSIIc、SSIIIa、SBEI、SBEIIb基因的相对表达量呈极显著正相关关系。【结论】在轻干-湿交替灌溉处理下,水稻弱势粒淀粉合成相关酶活性及其基因表达的增强促进了弱势粒中淀粉的合成与积累,提高灌浆速率和增加粒重;而在重干-湿交替灌溉处理下,弱势粒中上述淀粉合成相关酶活性和基因表达的下降使其灌浆速率和粒重显著降低。     

水稻栽培品种淀粉合成相关基因来源及其对品质的影响

【目的】明确高产水稻品种中与淀粉合成相关基因的性质，为稻米品质改良提供指导。【方法】以53个典型的籼粳品种和近年育成的高产水稻品种为材料，分析了供试品种的理化品质和RVA谱特征，并利用根据籼粳基因组序列差异设计的Wx、Sbe1、Sbe3基因的分子标记，检测了53个水稻品种的基因型，并分析了3个基因位点的遗传学效应。【结果】3个分子标记均能很好的区分3个位点上等位基因的籼粳来源，根据3个位点的基因型可将53个品种分为6种类型。单个基因遗传效应分析表明：在不同基因型品种间淀粉的理化特性（AC，GC, RVA）存在显著或极显著差异，3个基因的联合效应在不同基因型组合间也存在显著的差异。【结论】3个基因在高产品种培育过程中得到了广泛的交流和重组，而且3个基因位点上的不同等位基因（籼粳）对稻米淀粉的合成具有不同的遗传效应。其中Wx基因的影响是最主要的，Sbe1、Sbe3基因次之。3个基因位点的分子标记可为高产品种的品质改良提供快捷的工具。     

水稻低磷胁迫研究进展

缺磷是农业生产中限制水稻产量的一个重要因子。通过对磷在土壤中的存在形式,低磷胁迫对水稻根系、光合作用、磷亲和力的影响,以及水稻耐低磷基因型的筛选和耐低磷基因分子定位的进展进行综述,并对今后水稻低磷胁迫的研究趋势作出预测,以期为水稻耐低磷研究及磷高效水稻品种改良提供新的思路和理论依据。