水稻籽粒蛋白质含量选择对杂种早代蒸煮食味品质的影响

选用品质和产量性状不同的4个粳稻品种配制2个杂交组合,研究籽粒蛋白质含量选择对水稻杂种早代蒸煮食味品质的影响。各品质性状变异系数的变化范围在9.73%~94.99%;直链淀粉含量与蛋白质含量间存在明显的动态关系;稻米味度值先是随着蛋白质含量的下降而增加,当蛋白质含量下降到某一临界值后,随蛋白质含量下降而下降,蛋白质与直链淀粉含量适中的后代株系味度值较高;在蛋白质含量水平较高时,稻米RVA谱特性随着蛋白质含量的下降有所改善,但蛋白质含量下降到一定程度后则又会导致RVA谱特性变劣;蛋白质含量过高或过低都会导致稻米蒸煮食味品质变劣,协调蛋白质与直链淀粉含量的平衡关系是提高稻米蒸煮食味品质的关键。     

北方两系杂交粳稻品质相关性状的分析

杂交粳稻尤其是两系杂交粳稻的发展缓慢,两系杂交粳稻品质性状较差严重的影响其发展。为此本研究以辽宁盐碱地利用研究所最新育成的两系杂交粳稻为试验试材,主栽常规稻品种为对照,对北方两系杂交粳稻外观品质,蒸煮品质,食味营养品质等相关稻米品质指标进行了测定。相关结果如下:与常规粳稻相比,两系杂交粳稻存在显著的产量优势,但外观品质、蒸煮品质和食味得分略有不足。研究结果所得提高稻米光泽,适当减少稻米直链淀粉含量和蛋白质含量将有助于提高两系杂交粳稻的品质。     

水稻杂交后代灌浆成熟期籽粒淀粉合成关键酶和谷氨酰胺合成酶活性变化的初步研究

 以东农423和藤系180为试材,籽粒直链淀粉和蛋白质含量为选择指标,通过逐代的定向选择形成了遗传背景相近且直链淀粉和蛋白质含量有显著差异的杂种后代,并对水稻灌浆成熟过程中籽粒ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合酶、淀粉分支酶、谷氨酰胺合成酶活性变化进行了初步研究。高直链淀粉含量杂交后代的籽粒ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合酶、淀粉分支酶活性峰值显著或极显著高于低直链淀粉含量后代,而且在籽粒灌浆前期蛋白质含量高的后代籽粒谷氨酰胺合成酶活性显著或极显著高于蛋白质含量低的后代。因此,通过直链淀粉和蛋白质含量的连续定向选择可以显著提高或降低灌浆过程中的籽粒碳氮代谢关键酶活性。     

利用分子育种技术定向改良杂交稻协优57

协优57是一个产量高、适应性强的杂交稻组合,但由于其父母本直链淀粉含量高,导致杂交稻米的直链淀粉含量较高、蒸煮食味品质较差。利用PCR-AccⅠ分子标记辅助选择对协优57的亲本057和协青早A的Wx基因进行改良,研究改良前、后各亲本及其杂交组合的蒸煮食味品质等性状的变化。结果表明:单亲改良的GT型杂交组合的直链淀粉含量由原组合的26%分别降到19.3%和19.2%,但均一性较差。双亲改良的TT纯合型杂交水稻新组合协A(TT)/057(TT),不仅直链淀粉含量降到中等偏低水平(12.5%),而且均一性也有了很大的提高,蒸煮食味品质明显改善。在成功利用分子标记对直链淀粉含量进行辅助选择改良的基础上,结合田间选育的手段,同时改良了不育系穗小粒少的缺陷,既保持了原组合的优良特性,又提升了米质和产量潜力。     

黑龙江水稻食味和其他品质性状的变化及其相互关系

以黑龙江省1999～2007年水稻区域试验参试材料为试材,统一取样测定了食味品质和13项常用品质性状,分析了食味品质和其他品质性状的变异及其相互关系。结果表明,总体看食味值在80分左右,年份间变化不大;糙米率和整精米率有所降低,精米率变化不大;粒长变化不大而粒宽降低,因此长宽比增大;垩白性状明显改善,2002年以后各年平均值均达到一级优质粳稻标准;直链淀粉含量、胶稠度和碱消值变化不大,蛋白质含量有所降低。食味值与碾磨品质、粒宽、垩白性状和蛋白质含量有负相关的趋势,而与粒长、长宽比、直链淀粉含量和胶稠度有正相关的趋势,但是年份间差异很大;提高籽粒长宽比有利于改善外观品质,但是对碾磨品质有负面影响,年份间也有较大差异。北方粳稻将直链淀粉含量控制在17%以下,蛋白质含量降低到7%以下,可能比较容易获得较好的食味品质。     

籼型杂交稻品质性状与其亲本关系的初步研究

 研究了29个杂交组合米粒外观品质和32个杂交组合的稻米蒸煮食味品质与其相应亲本的关系。一般来说杂交稻稻米的粒长、粒宽和垩白是双亲的中值,粒厚和粒重超双亲中值;糊化温度和胶稠度处于双亲之间,直链淀粉含量则与双亲中值无显著差异,但在不同炎型组合间表现不一致。这为优质杂交稻的选育提供了亲本选择的理论依据。     

地点和播期对半糯粳稻食味品质的影响

【目的】明确新育成半糯粳稻的蒸煮食味品质特性及其对环境条件的响应。【方法】以生产上大面积种植的优良食味粳稻品种南粳46和南粳9108及其杂交育成的38个半糯粳稻品系为材料,通过两个地点两个播期的品系比较试验,分析了供试品系的淀粉理化指标、RVA谱特征值和食味品质。【结果】测定的12个蒸煮食味品质性状在品系间的差异均极显著。供试品系的外观品质和食味品质均较好,10个品系的食味值超过南粳9108,6个品系超过南粳46,晚粳类型的食味值高于中粳类型。地点对蒸煮食味品质性状的影响除了峰值黏度不显著以外,其余性状均达极显著水平;影响较大的性状是食味值、回复值和直链淀粉含量,其次是外观品质、峰值时间和冷胶黏度,对峰值黏度、胶稠度和崩解值的影响较小。直链淀粉含量、胶稠度、峰值时间、崩解值、消减值、回复值、外观品质和食味值在地点与品种间的互作也达显著或极显著水平。与南京种植相比,泗洪种植时直链淀粉含量普遍增加,胶稠度则普遍下降,RVA谱特征值除了崩解值多数下降以外,其余特征值多呈上升趋势。泗洪的外观品质和食味值普遍比南京好,泗洪的食味值平均增加了7.8分。播期对蒸煮食味品质性状的影响除了糊化温度、崩解值和消减值不显著以外,其余性状均达极显著水平;影响最大的性状是胶稠度,其次是直链淀粉含量、回复值、食味值和峰值时间,崩解值的影响最小。胶稠度、峰值黏度、热浆黏度、冷胶黏度、崩解值、消减值和食味值在播期与品种间的互作也达显著或极显著水平。推迟播种,直链淀粉含量升高,胶稠度下降,糊化温度变化不大,RVA谱特征值除了崩解值和消减值有升有降以外,峰值黏度、热浆黏度、冷胶黏度,峰值时间和回复值普遍上升。外观品质和食味值普遍提高。【结论】地点和播期及其与品种的互作对半糯粳稻的外观品质和蒸煮食味品质都有显著影响。优质稻米的生产,要选择适合当地气候条件的优质品种类型,并使其在最适气候与栽培条件下灌浆结实。     

杂交粳稻品质性状的遗传研究：Ⅳ.杂交粳稻品质与产量性状间的典范相关分析

由３８个杂交粳稻及其１２个亲本的６个产量性状和１３个品质性状的典范相关分析得出：两者以稻谷重、糙米重、精米重、每穗实粒数、单株产量间相关极显著。其他性状关系小。故对产量及其余品质性状同步选择可加速育成优质高产组合。提高产量宜着力增加穗数和结实粒数，籽粒不宜过大过宽过重。改良品质以糙米率、糙米长宽比、垩白率、透明度、食味最为关键，并互为正向关系，可同时改良，其中透明度、垩白率又是影响食味的主要直观性状。     

北方两系杂交粳稻淀粉RVA谱特征与食味品质的关系

以36份北方两系杂交粳稻组合和4个常规粳稻品种为试验材料,测定稻米的RVA谱特征值、直链淀粉含量、蛋白质含量和米饭食味品质,并对RVA谱各特征值之间及其与直链淀粉含量、蛋白质含量和米饭食味品质之间的相关性进行研究。结果表明,多个RVA谱各特征值之间相关性显著;直链淀粉含量与消减值、回复值、糊化温度呈显著正相关,而与崩解值和峰值黏度呈显著和极显著负相关;蛋白质含量与最低黏度和峰值时间呈显著和极显著正相关,与其余RVA谱特征值间均无显著相关性;米饭食味值与峰值黏度、崩解值呈极显著正相关,而与消减值、回复值、糊化温度呈极显著负相关。RVA谱特征值能充分反映稻米食味品质的优劣,可以作为优质两系杂交粳稻选育的主要依据。     

Wx^mp基因背景下可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和去分支酶基因PUL对水稻蒸煮食味品质的影响

【目的】分析在同一主效基因(Wx^mp)背景下可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和去分支酶基因PUL对稻米蒸煮食味品质的影响,以期为水稻品质遗传改良提供依据。【方法】选择在SSⅡa和PUL存在多态性而其他淀粉合成酶相关基因没有多态性的半糯品系宁0145和粳稻品种武运粳21进行杂交,获得F2群体与F3株系。利用分子标记,选择含有Wx^mp基因的F2单株与F3株系,将这些F2单株与F3株系分成SSⅡa^nPUL^n、SSⅡa^nPUL^w、SSⅡa^wPUL^n和SSⅡa^wPUL^w4种基因型(n和w分别表示该基因来源于宁0145和武运粳21),分析不同基因型蒸煮食味品质性状的差异,探讨同一Wxmp基因背景下不同SSⅡa和PUL等位基因对蒸煮食味品质性状的影响。【结果】不同基因型间蒸煮食味品质性状均存在显著差异,来源于武运粳21的SSⅡa^w基因和PUL^w基因分别使直链淀粉含量增加0.29%~1.00%和0.62%~1.18%,且PUL的效应大于SSⅡa,两者间存在互作效应。SSⅡa^w基因和PUL^w基因降低胶稠度和崩解值,提高了热浆黏度、冷胶黏度、消减值和回复值,对糊化温度、峰值黏度和峰值时间的作用较小。【结论】明确了Wx^mp背景下SSⅡa和PUL基因对稻米蒸煮食味品质的遗传效应,该研究结果为SSⅡa和PUL基因的分子标记辅助选择改良稻米品质提供了理论依据。     

转Bt基因水稻克螟稻杂交转育后代农艺性状的研究

 对转Bt基因水稻与常规品种的杂交后代进行了GUS活性的组织化学分析和农艺性状考察。结果表明，报告基因gus与抗虫基因 cry1Ab是连锁遗传和协同表达的，利用GUS组织化学染色法可快速筛选抗虫杂种植株；无论是籼粳交，还是粳粳交后代，抗虫和感虫的两类植株间在株高、穗长、单株分蘖数、播始历期和千粒重等主要农艺性状上无显著差异，这无疑为利用Bt水稻培育优良的抗虫品种提供了科学依据。     

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.     

太湖流域粳稻地方品种产量相关性状的遗传分析

采用主基因+多基因混合遗传模型,对亲本穗部性状差异较大的3个杂交组合,大头稻/呆长青（组合Ⅰ）、老来红/盐粳2号（组合Ⅱ）和呆长青/上海青（组合Ⅲ）的后裔世代的产量相关性状进行了遗传分离分析,得到了这些性状的最适遗传模型。结果表明：组合Ⅰ每穗总粒数的最适遗传模型为一对主基因+加性 显性多基因混合模型,而组合Ⅱ、Ⅲ为一对完全显性主基因+加性 显性多基因遗传模型;组合Ⅱ、Ⅲ的单株有效穗数受一对主基因控制,组合Ⅰ则受两对主基因控制;组合Ⅰ、Ⅱ千粒重的遗传模型为两对主基因+多基因模型,组合Ⅲ为一对主基因+多基因遗传模型;每穗实粒数为两对主基因遗传模型。选用P1、P2、F1、B1、B2、F2六世代联合分离分析方法,相比于单个分离世代的分析方法,增加了试验的精确度,保证了分析结果的准确性,并可鉴别多基因的存在。根据试验结果,分析了不同性状、不同组合的育种策略。     

Changes in Activities of Key Enzymes for Starch Synthesis and Glutamine Synthetase in Grains of Progenies from a Rice Cross During Grain Filling

The progenies differed in amylose and protein contents in grains, which derived from a rice cross, Dongnong 423×Toukei 180, were used to study changes in the activities of ADP-glucose pyrophosphorylase (AGPP), soluble starch synthetase (SSS), starch branching enzyme (SBE) and glutamine synthetase (GS) in rice grains during grain filling. The activities of AGPP, SSS and SBE gradually increased and then declined as a single-peak curve with the process of grain filling in the progenies with high and low amylose contents in grains. The progenies with high amylose content peaked earlier in the AGPP, SSS and SBE activities and had higher AGPP, SSS and SBE activities at the early grain filling stage than those with low amylose content. The GS activity peaked earlier and was higher at the late stage of grain filling in the progenies with high protein content than in those with low protein content. It is suggested that the activities of key enzymes for starch synthesis and glutamine synthetase could be changed in oriented breeding for amylose and protein contents in grains.     

水稻亚(品)种间淀粉粘滞特性杂交转移的初步研究

以早籼稻品种浙辐504为母本,分别与中籼IR64、爪哇稻Lemont和粳稻秀水11三类代表性优质品种杂交,探讨通过亚(品)种间淀粉粘滞特性转移来培育优质早籼稻的可行性。结果表明,3种供体衍生的低AAC品系间淀粉粘滞性相似,但中等AAC品系间差异显著。浙辐504/IR64籼籼杂交后代,RVA谱变异丰富,易筛选到与IR64淀粉粘滞性相同的新品系;浙辐504/Lemont籼爪杂交后代,只选择到个别与Lemont淀粉粘滞性相似的新品系;浙辐504/秀水11籼粳杂交后代,未发现与粳稻秀水11淀粉粘滞性相似的新品系。     

Effect of Cold-Water Irrigation on Grain Quality Traits in japonica Rice Varieties from Yunnan Province, China

The response of grain quality traits to cold-water irrigation and its correlation with cold tolerance were studied in 11 japonica rice varieties from Yunnan Province, China. The results indicated that the response of grain quality traits to the cold-water stress varied with rice varieties and grain quality traits. Under the cold-water stress, grain width, chalky rice rate, whiteness, 1000-grain weight, brown rice rate, taste meter value, peak viscosity, trough viscosity, breakdown viscosity and final viscosity significantly decreased, whereas grain length-width ratio, head rice rate, alkali digestion value, protein content and setback viscosity markedly increased. However, the other traits such as grain length, amylose content, milled rice rate, peak viscosity time and pasting temperature were not significantly affected by the cold-water stress. Significant correlations were discovered between phenotypic acceptability and cold response indices of taste meter value, protein content, peak viscosity and breakdown viscosity. Therefore, it would be very important to improve the cold tolerance of Yunnan rice varieties in order to stabilize and improve their eating quality.     

冷水胁迫对云南粳稻品质性状的影响

 以11个云南粳稻品种为试验材料,研究冷水胁迫对稻米品质性状的影响以及水稻耐冷性与品质性状冷水反应的相关关系。结果表明,品质性状的冷水反应不仅与品种有关,也与具体的品质性状有关。冷水胁迫使粒宽、千粒重、垩白粒率、精米白度、糙米率、味度值、最高黏度、最低黏度、崩解值、最终黏度显著或极显著降低,使长宽比、整精米率、碱消值、蛋白质含量和消减值极显著增加,而粒长、精米率、直链淀粉含量、到达最高黏度时间（峰值时间）和起浆温度不因冷水胁迫发生明显变化。相关分析表明,成熟期综合耐冷性与稻米的味度值、蛋白质含量、最高黏度和崩解值的冷水反应指数具有显著或极显著相关性。因此,提高育成品种的耐冷性对稳定和改善稻米食味品质具有重要作用。     

旱稻数量性状的遗传参数分析

从广义遗传力、遗传相关、遗传进度和选择指数等几个方面,分析了57份旱稻品种的株高、有效穗数、主穗长度、主穗粒数、千粒重、单株粒重和剑叶长/宽7个主要数量性状的遗传潜力和选择效果.分析结果表明：株高、剑叶长/宽、单株粒数、主穗长度、千粒重的广义遗传力较高,有效穗数、单株粒重的广义遗传力偏低;单株粒数、单株粒重、有效穗数3个主要产量构成因素的遗传变幅较大,在该群体中对这3个性状进行选择的潜力较大;产量性状中的单株粒数和千粒重与单株粒重本身均有一定的遗传潜力,预期遗传进度也较大,特别是单株粒数的预期遗传进度较大;单株粒重与单株粒数、千粒重间存在显著或极显著的遗传正相关,主穗长度与有效穗数间存在极显著的遗传负相关,因此可以通过提高单株粒数和千粒重来间断增加单株产量;用单株粒重与单株粒数、千粒重和有效穗数构成的选择指数进行综合选择,相对效率高达219.34%,比直接选择单株粒重提高了119.34%,显著高于对单株粒重的直接选择,因此采用这个指数对单株粒重进行间接选择效果较为理想.     

水稻粒形遗传与长粒型优质粳稻育种进展

水稻粒形遗传机制和粒形育种一直是水稻品质和产量研究的重要领域。在粳稻品种选育中,对长粒形遗传种质的选择,已经成为近年来一种新的育种趋势。我们在总结粒长及其相关性状的遗传研究进展和已知粒长相关基因功能的基础上,系统地介绍了南方稻区长粒粳稻的育种历程及其选育策略。同时,对以品种嘉禾218为代表的南方长粒晚粳稻系列品种农艺性状和品质特性进行了比较,在阐明长粒粳稻优质、高产的品种特点的同时,提出长粒晚粳育种中选择粒形、兼顾株型、保产提质的选育思路。