稻米直链淀粉含量的低世代筛选方法研究

针对稻米直链淀粉含量在育种低世代遗传改良中的问题,提出了简易的碘蓝染色法:采用一定量的半粒糙米染色,按照染色后颜色由棕红到深蓝的差异,将稻米直链淀粉含量分为4个类别,分别对应的直链淀粉含量由低到高。使用该方法测定了28份供试水稻品种,染色结果与实测值呈极显著相关(r=0.95**)。利用低世代遗传群体的研究,并通过分子标记辅助验证了该方法对Wx基因筛选的准确性。22份恢复系与保持系育种亲本通过此法所得直链淀粉含量与稻米淀粉合成相关基因标记之间的符合率较高。     

不同直链淀粉含量籼稻食味品质与其他品质性状的关系

以12个中等直链淀粉含量的软米和8个高直链淀粉含量的硬米为研究材料,分析了两类稻米食味品质与其他品质性状的关系。结果表明,直链淀粉含量低的软米食味优于直链淀粉含量高的硬米;硬米食味值与整精米率呈显著负相关,与粒长和粒型呈显著正相关,软米食味与外观品质和加工品质的相关性不显著;硬米和软米食味值与胶稠度分别呈极显著和显著正相关,与蛋白质含量呈显著和极显著负相关;硬米食味值与RVA谱相关性不显著,软米食味值与崩解值和最高黏度呈极显著正相关,与消减值呈极显著负相关。在今后的稻米食味品质评价工作中,应根据不同直链淀粉含量进行分类,再有针对性地选择相应食味品质指标进行测定,以便能更加准确地评价不同类型稻米的食味品质。     

重新认识直链淀粉在米质分析中的意义

应袁隆平研究员邀请,日本全农协会代表团日比野及粉川等人,于1992年7月访问了湖南杂交水稻研究中心。在学术交流中,粉川先生谈到关于表观直链淀粉作为判定稻米品质的问题时,他运用鹿儿岛大学桧作教授的材料,结合谈了自己的看法。 通常测定的方法,是采用精米磨粉,不脱脂,用碘兰法测定直链淀粉,测得的数据则为表观直链淀粉。而只有精米磨粉脱脂后、用碘兰法测定,测得的数据才是真实的直链淀粉。在测定籼稻和粳稻真实的直链淀粉中,也往往产生籼米比粳米低或持平的现象(通常是籼稻高于粳稻)。所以拘泥于直链淀粉含量来评价稻米品质有必要重新认…     

使用IM9100型近红外整粒谷物分析仪分析籼米直链淀粉含量

稻米的直链淀粉含量多少是其食用品质的关键因子。很多以大米为原料的食品企业 ,也需要对大米的直链淀粉含量进行测定 ,以满足质量控制方面的要求。测定稻米直链淀粉一般采用碘兰法 ,但目前主要存在以下几个问题 :(１)分析方法比较复杂、费时 ,还需要制备或购买标准品 ;(２)需要对样品进行精确称量和复杂的前处理 ;(３)每次测定都需要重新制作标准曲线。上述问题造成相关企业或科研单位日常分析工作量大 ,检测时间长 ,成本高。检测速度常常制约工业生产以及科研效率。检测时间过长使工厂难以实时监控产品质量。近红外 (Ｎｅａｒ-ｉｎｆｒａ…     

选育中等直链淀粉含量早籼稻品种的策略与技术途径

早稻是我国重要的一季粮食作物 ,然而 ,早籼稻米的品质都不如人意。过去 ,早籼米质过硬 ,近几年有关单位进行了改良 ,选育了一些优良品种 ,一些关键性的稻米品质指标也达到了部颁优质米一、二级标准 ,但在口感上给人的感觉是太软、太粘 ,不能完全符合南方稻区喜食籼米人群的口味。其主要原因是直链淀粉含量过低。选育中等直链淀粉含量 (2 2 %左右 )的品种是改良早籼稻米的关键 ,这样米饭的口感就会是松散而又不粘的感觉。一、稻米直链淀粉含量性状的遗传对米饭口感影响最大的品质指标是稻米的直链淀粉含量和胶稠度。直链淀粉含量越高则米胶…     

米粉稻品质特性及加工研究进展

针对我国南方早籼稻品质较差而出现的粮食结构性、阶段性、区域性过剩的现象,指出加工方便米粉是早籼稻的良好出路,并分析了米粉的产销现状。综述了影响米粉加工的主要稻米品质性状——直链淀粉含量的研究进展。根据稻米直链淀粉既具遗传稳定性同时又受环境影响的事实,指出筛选米粉稻专用品种和通过栽培措施调节直链淀粉含量是米粉专用稻的研究方向。     

稻米直链淀粉和蛋白质含量对糙米重与外观品质性状间遗传相关性的影响

利用7个籼型不育系和5个籼型恢复系按不完全双列杂交方式配制杂交组合,采用包括胚乳、细胞质和母体植株基因效应的非条件和条件分析方法,研究了稻米直链淀粉和蛋白质含量对糙米重、稻米外观品质性状间遗传相关性的影响。结果表明,糙米重与稻米直链淀粉含量、蛋白质含量之间存在着显著或极显著的相关性,可以利用条件分析的方法排除直链淀粉含量或蛋白质含量对糙米重的影响,进而深入分析糙米重与稻米外观品质性状间存在的真实遗传相关性。条件分析结果表明,直链淀粉含量的表现会增大糙米重与糙米长、糙米宽、糙米厚间的基因型相关性,降低糙米重与糙米长宽比、糙米长厚比间的基因型相关性;蛋白质含量的表现除了对糙米重与糙米长厚比间的遗传相关性影响不大外,其他与直链淀粉含量的表现相反。不同遗传体系的条件相关分量表明,当排除了直链淀粉含量或蛋白质含量对糙米重的影响后,糙米重与外观品质成对性状间的条件相关分量会产生与非条件分析结果明显不同的变化,其中以细胞质主效应相关、母体加性主效应相关以及相应的环境互作相关等尤为明显。     

水稻不同直链淀粉含量的遗传研究

本文采用单粒稻米作米质分析，研究了直链淀粉含量与亲本遗传特性，分析了微效基因、修饰基因对直链淀粉含量的影响，并讨论了育种的对策。     

黑龙江省水稻品种品质性状分析

通过对黑龙江省25个水稻品种品质性状进行分析,研究各性状对稻米品质的影响。结果表明:在今后水稻新品种选育过程中,应注重垩白粒率、垩白度及直链淀粉含量等性状的改良;提高糙米率有利于整精米率、稻米食味的提高;延长胶稠度,降低稻米直链淀粉含量使米饭有弹性不回生;降低垩白粒率、垩白度有利于糙米率、整精米率的提高,进而促进稻米品质的提高。影响稻米品质的第一主成分因子是整精米率因子,其次为垩白度因子、直链淀粉含量因子、垩白粒率因子、食味评分因子、胶稠度因子。     

弱光胁迫对不同基因型水稻稻米淀粉RVA谱特征值及直链淀粉含量的影响

以Ⅱ优498、冈优188、冈优527、川香9838、冈优906为材料,研究了弱光胁迫对稻米淀粉RVA谱特征值及直链淀粉含量的影响。结果表明,返青分蘖期和孕穗期遮荫均影响了淀粉RVA谱特征值及直链淀粉含量,孕穗期遮荫影响程度高于返青分蘖期。随着光照强度的减弱,最高黏度、最终黏度、崩解值降低,而消减值增加,直链淀粉含量在弱光下表现为返青分蘖期增加,孕穗期减少的趋势。不同基因型稻米淀粉RVA谱特征值对弱光的反应不同,Ⅱ优498、冈优906经遮荫处理后RVA谱特征值与对照差异不显著,而其余3个品种遮荫处理的RVA谱特征值与对照差异显著。冈优527、冈优188和川香9838的直链淀粉含量对弱光较敏感。综合淀粉RVA谱特征值和直链淀粉含量,Ⅱ优498和冈优906受弱光影响较小,较适应四川弱光寡照环境条件。     

结实期温度与稻米品质的关系

以籼香糯、中籼水晶米、籼型杂交稻汕优63、中粳徐州80-7和晚粳822为供试材料,采用人工气候控温试验对结实期温度与稻米品质主要性状间的关系进行了分析。稻米整精米率、垩白米率、直链淀粉含量、糊化温度及蛋白质含量等主要品质性状受结实期日平均温度影响很大,温度影响可使5个性状的变异分别达到24个百分点、33个百分点、5个百分点、4级、3.4个百分点。但不同品种的同一品质性状对结实期温度反应的敏感程度有一定差异。结实期温度与品质性状之间的关系较为复杂,既存在品种类型间差异,又因不同温度区段而异,特别是直链淀粉含量与温度的关系。结实期25～27℃日均温度区段对品质性状影响较大,27℃以上高温的影响很小。结实期较低温度对多数品质性状的提高是有利的,如有利于整精米率提高、垩白米率降低、中和低含量型品种直链淀粉含量的增加、糯型品种直链淀粉含量的降低,以及稻米糊化温度的降低,但较低温度不利于多数品种蛋白质含量的提高。     

不同透明度水稻籽粒横断面扫描电镜分析

【目的】探索单淀粉粒断面观察方法,并阐明稻米透明度与直链淀粉含量的关系以及造成稻米透明度下降的淀粉结构基础。【方法】采用扫描电镜对经过不同处理的具有不同透明度的籼稻和粳稻胚乳横断面进行淀粉粒结构观察研究。【结果】籼稻和粳稻稻米的透明度在直链淀粉含量低于15%的软米中明显下降。通过比较不同籽粒横断面断开方式,发现直接机械断裂法无法断开单个淀粉粒,机械断裂加玻璃刀刮刻法可以断开单个淀粉粒但断面结构变形且无法定量分析。液氮脆断法可以观察到单个断裂的淀粉粒以及其中的空腔。比较籼稻和粳稻胚乳横断面淀粉粒的排列方式和单个淀粉粒内部结构,表明所有品种稻米胚乳淀粉粒均规则且紧凑排列,但所有暗胚乳稻米籽粒横断面中淀粉粒内部存在明显的空腔且糯稻淀粉粒空腔的数目和大小均明显高于暗胚乳稻米。进一步通过梯度烘干实验,证明稻米淀粉粒中的空腔数目和大小随着水分的降低而增多和变大。【结论】液氮直接脆断法是观察水稻单个淀粉粒断面的有效方法。稻米透明度与胚乳淀粉粒的排列紧密程度无关而与稻米的含水量以及单个淀粉粒中间的气腔数目和大小直接相关。此外,直链淀粉含量越低,淀粉粒中间的空腔数目越多,孔径越大。     

不同透明度水稻籽粒横断面扫描电镜分析

摘 要：【目的】探索单淀粉粒断面观察方法,并阐明稻米透明度与直链淀粉含量的关系以及造成稻米透明度下降的淀粉结构基础。【方法】采用扫描电镜对经过不同处理的具有不同透明度的籼稻和粳稻胚乳横断面进行淀粉粒结构观察研究。【结果】籼稻和粳稻稻米的透明度在直链淀粉含量低于15%的软米中明显下降。通过比较不同籽粒横断面断开方式,发现直接机械断裂法无法断开单个淀粉粒,机械断裂加玻璃刀刮刻法可以断开单个淀粉粒但断面结构变形且无法定量分析。液氮脆断法可以观察到单个断裂的淀粉粒以及其中的空腔。比较籼稻和粳稻胚乳横断面淀粉粒的排列方式和单个淀粉粒内部结构,表明所有品种稻米胚乳淀粉粒均规则且紧凑排列,但所有暗胚乳稻米籽粒横断面中淀粉粒内部存在明显的空腔且糯稻淀粉粒空腔的数目和大小均明显高于暗胚乳稻米。进一步通过梯度烘干实验,证明稻米淀粉粒中的空腔数目和大小随着水分的降低而增多和变大。【结论】液氮直接脆断法是观察水稻单个淀粉粒断面的有效方法。稻米透明度与胚乳淀粉粒的排列紧密程度无关而与稻米的含水量以及单个淀粉粒中间的气腔数目和大小直接相关。此外,直链淀粉含量越低,淀粉粒中间的空腔数目越多,孔径越大。     

灌浆期不同时段高温对稻米淀粉理化特性的影响

【目的】研究灌浆期不同时段高温对稻米淀粉组成、结构和理化特性的影响,揭示高温对稻米淀粉理化特性影响的时段效应,阐明高温、结构和功能之间的关系。【方法】以耐热水稻品种黄华占和热敏感的9311近等位基因系为实验材料,利用人工气候箱设置高温[38℃(昼)/30℃(夜)]和对照[28℃(昼)/22℃(夜)],研究灌浆前期(齐穗期后1－15 d)和后期(齐穗期后16 d至成熟)高温对稻米的加工品质、外观品质、淀粉组成、支链淀粉链长分布、粒度分布、胶稠度、黏度特性、糊化特性、结晶特性和颗粒形态的影响。【结果】灌浆期高温使糙米率、精米率、整精米率显著下降,使垩白粒率和垩白度显著升高,导致加工品质和外观品质变差。灌浆期高温使总淀粉含量、直链淀粉含量、短支链淀粉含量、大淀粉粒占比、直/支链淀粉比显著下降,而中等支链淀粉含量、小中淀粉粒占比、糊化温度和糊化焓显著上升,黏度特性显著改变,结晶类型不变但结晶度显著改变,淀粉颗粒表面出现小孔,表面变得凹凸不平,导致淀粉颗粒更加碎片化和蒸煮食味品质变劣。灌浆期不同时段高温对稻米品质的影响不同,灌浆前期高温对稻米淀粉的影响大于灌浆后期,耐热品种受影响小于热敏感品种。灌浆前期高温处理下供试材料具有较高的消减值和较低的崩解值,黏度特性变差;灌浆后期高温处理下供试材料具有较低的消减值和较高的崩解值,黏度特性变好。【结论】灌浆前期高温对淀粉理化特性的影响最大,进而导致稻米的加工品质、外观品质和蒸煮食味品质变劣,灌浆后期高温提升了黏度特性。     

单粒活体稻谷种子直链淀粉含量的近红外透射光谱分析

利用FOSS Tecator公司的Infratec 1255型带单粒定标器的近红外谷物分析仪,对222粒单粒稻谷进行扫描并测定了直链淀粉含量的参比数据。借助于功能强大的近红外定标器软件(WinISI),采用多种计量数学处理方法和不同的回归统计方法进行定标曲线的开发和比较,优化得到了单粒水稻种子直链淀粉含量测定的近红外定标方程。其定标标准偏差（SEC）、交叉检验标准误差（SECV）、检验工作标准误差（SEP）和定标相关系数（RSQ）分别为2.828、3.088、2.792、0.848。     

Response of Rice Starch Synthesis to Night Temperature Changes

【Objective】To clarify the effect of night temperature changes on rice starch accumulation, and to explore circadian changes of physiological characteristics of rice amylose/amylopectin formation at various night temperatures.【Method】High-quality japonica rice ‘Zhehexiang 2’ was subjected to three night temperature gradients of 31℃/20℃ (LT), 31℃/24℃ (NT), and 31℃/28℃ (HT) at the beginning of grain ripening stage, and the amylose and amylopectin contents, the key enzyme activities involved in amylose and amylopectin formation and the expression of related genes were measured at noon and midnight. 【Result】 The results showed that 1) compared with NT, LT and HT treatments significantly reduced grain weight and starch accumulation, LT and HT both reduced amylopectin content and increased amylose content, meanwhile the effect of HT was greater than LT. LT and HT treatments decreased grain pasting temperature and gel consistency, and had a significant influence on branched chain length. 2) The net photosynthetic rate of leaves under LT and HT presented no significant difference compared to NT, but LT and HT significantly reduced the accumulation of non-structural carbohydrates, meanwhile down-regulated the expression level of sucrose transporter genes OsSUT1, OsSUT2, and OsSUT4 both at noon and midnight. 3) LT and HT treatment reduced sucrose hydrolysis-related enzyme activities, meanwhile promoted starch hydrolase activities, resulting in increased soluble sugar contents, sugar utilization in grain was blocked. 4) Compared with NT, the adenosine diphosphate glucose content showed a downward tendency during the day and a rising trend at night under the treatment of LT and HT, which presented that the accumulation and utilization of adenosine diphosphate glucose were inhibited. And the granules bound starch synthetase activity were significantly reduced under LT and HT compared to NT with the prolongation of the treatment, and the enzyme activity at daytime was significantly influenced by temperature changing at night. 5) Compared with NT, LT and HT reduced the activities of night-time amylopectin synthesis-related enzymes and inhibited the expression of night-time related genes, which retarded formation of amylopectin, but the enzyme activities related to amylopectin synthesis was not significantly influenced by night temperature changing. 【Conclusion】High night temperature had a less effect on starch accumulation than low night temperature. High or low night temperature inhibited sucrose transport and metabolism, resulting in declined starch accumulation. The retarding of amylopectin formation was the main reason for the increase of relative content of amylose at high or low night temperature. Night temperature changes directly affected the metabolic process of starch formation at night, but the daytime activities of amylose-related enzymes were affected by night temperature changes, while the daytime activities of amylopectin-related enzymes were not significantly affected by night temperature changes.     

水稻淀粉合成对夜温变化的响应

目的 探究夜温变化对水稻淀粉形成的影响及其生理机制【方法】以优质软米浙禾香2号为材料,在灌浆初期设置31℃/20℃ (LT)、31℃/24℃ (NT)、31℃/28℃ (HT)3个夜间温度模式,测定其直链淀粉和支链淀粉含量及合成关键酶活性及相关基因的表达。结果 1)与NT相比,LT和HT处理显著降低粒重和淀粉积累,降低糊化温度和胶稠度,并影响支链淀粉链长,降低支链淀粉含量,提高直链淀粉含量,HT的影响要大于LT;2) LT和HT处理对白天叶片净光合速率的影响不显著,但显著降低籽粒中非结构性碳水化合物积累,抑制蔗糖转运基因OsSUT1、OsSUT2和OsSUT4在夜间和白天表达;3) LT 和HT处理降低夜间和白天蔗糖水解相关酶活性,增加淀粉水解酶活性,导致可溶性糖含量升高,籽粒中糖利用受阻;4)与NT相比,LT和HT处理下腺苷二磷酸葡萄糖含量呈现白天降低而夜晚升高的趋势,腺苷二磷酸葡萄糖积累及利用受到抑制,颗粒结合淀粉合酶活性随处理时间延长而显著降低,且白天酶活性也受夜间温度的影响;5)与NT相比,LT和HT处理降低了夜间支链淀粉合成相关酶活性,抑制了夜间相关基因的表达,导致支链淀粉合成受阻,但对白天酶活及相关基因表达的影响不大。结论 夜间高温对淀粉积累的影响要大于夜温降低,夜间高温/低温抑制全天蔗糖转运及代谢,进而抑制淀粉积累;支链淀粉合成受阻是导致直链淀粉相对含量升高的主要原因,直链淀粉合成相关酶活性(白天)受夜温变化影响,而支链淀粉合成相关酶活性(白天)受夜温变化的影响不显著。     

Relationship Between Plant Type and Grain Quality of Japonica Hybrid Rice in Northern China

Plant type and grain quality are two major aspects in rice breeding. Using canonical correlation analysis and canonical redundancy analysis, the relationship between plant type traits and rice grain quality traits was studied with 100 crosses derived from 10 sterile lines × 10 restorer lines. There was a complex relationship between parts of the traits of the two aspects. The angle of the 2nd leaf from the top and single panicle weight played important roles in plant type system and amylose content and grain length in grain quality system. The angle of the 2nd leaf from the top, plant height and single panicle weight had a great effect on grain quality traits, and amylose content, brown rice rate and translucency were easily influenced by plant type traits. Selection index model indicated that japonica hybrid rice in Northern China with good quality was characterized by broad flag leaf and 2nd leaf from the top, narrow and short 3rd leaf from the top, low plant height, short culm, long and more panicles and low single panicle weight.     

灌浆成熟期温度对水稻籽粒淀粉合成关键酶活性及品质的影响

 选用蒸煮食味品质不同的3个粳稻品种，利用温室高温和自然常温，研究了灌浆成熟期温度对水稻籽粒淀粉合成关键酶活性及蒸煮食味品质的影响。结果表明，灌浆成熟期高温条件下，水稻籽粒蛋白质含量提高，直链淀粉含量和味度值降低，劣质品种提高或降低的程度大于优质品种；RVA谱特性对灌浆成熟期温度的反应因品种和特性而异；灌浆过程中，籽粒ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶和淀粉分支酶活性随灌浆进程，酶活性逐渐增加，达到峰值以后，酶活性又逐渐下降，呈单峰曲线，但不同品种酶活性达到峰值的时间和同一时期的酶活性大小有差异；ADPG焦磷酸化酶和可溶性淀粉合成酶的活性表现对温度的影响反应较为迟钝，而淀粉分支酶活性表现对温度变化的反应较为敏感，温度过高过低都降低该酶活性。     

齐穗至乳熟期不同温度对水稻南粳9108籽粒激素含量、淀粉积累及其合成关键酶活性的影响

【目的】为了明确灌浆结实前中期不同温度对晚粳稻籽粒灌浆、总淀粉及其组分含量的影响特征及其机理,【方法】以优质食味粳稻南粳9108为材料,利用植物培养箱控温,于水稻灌浆结实期设置高温(HT,日均温度31℃)、中温(MT,日均温度26℃)和低温(LT,日均温度21℃)三个处理,以自然温度为对照(CK),研究灌浆结实前中期持续高低温对晚粳稻籽粒灌浆、内源激素含量、淀粉及其及合成关键酶活性的影响。【结果】随温度上升(21℃～31℃),晚粳稻结实率和千粒重降低;灌浆前中期籽粒总淀粉积累速率加快,但持续时间短,总含量降低,而直链淀粉含量及其所占比例在整个灌浆期均呈降低趋势;灌浆前中期脱落酸(ABA)含量显著增加,赤霉素(GA3)含量降低,玉米素核苷(ZR)含量呈"先增先降"趋势;MT处理有利于提高灌浆结实期籽粒生长素(IAA)含量,HT和LT处理均降低籽粒IAA含量,LT处理下,IAA含量先降后升,而HT处理籽粒IAA含量一直处于较低水平;籽粒可溶性淀粉合成酶(SSS)活性与ZR变化规律相似,也呈"先增先降"趋势,但二者在灌浆结实期并不同步;淀粉分支酶(SBE)活性增加而淀粉脱分支酶(DBE)活性降低。【结论】不同温度显著影响晚粳稻籽粒内源激素含量和淀粉合成关键酶活性的变化,进而影响晚粳稻籽粒灌浆、总淀粉及其组分的积累。