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。     

云南地方稻种Wx基因第一内含子供体+1位碱基变异与直链淀粉含量的关系

应用PCR一步法对来自云南省14个地州、55个市/县的220个籼、粳地方稻种Wx基因第一内含子供体+1位碱基G/T进行了检测,同时用PCR Acc I酶切法对其中的101份进行验证,结果表明两种方法检测结果一致。根据G/T碱基将220个供试材料分为GG、TT两种基因型。云南地方稻种以GG型占优势,有164个,占74.5%;TT型有56个,占255%;籼稻中80.5%属GG型,粳稻中67.0%属GG型。GG型直链淀粉含量较高,平均18.97%,TT型较低,均低于16%, GG、TT基因型之间的平均直链淀粉含量差异极显著。G/T与直链淀粉含量存在密切的联系,其相关系数为0733**。GG型品种中有33个直链淀粉含量较低（3.91%～15.93%）,多数为来源于云南西南部傣族地区的品种。籼稻中的GG型或TT型品种与粳稻中的GG型或TT型品种间平均直链淀粉含量无显著差异,表明GG/TT基因型在籼粳不同遗传背景下直链淀粉表达无显著差异。     

分子标记辅助选择降低籼稻057的直链淀粉含量

 以4种低直链淀粉含量（AC）的籼稻品种(R367、91499、盐恢559、恢527)作优质基因的供体，以产量配合力较强的三系籼稻恢复系057为受体轮回亲本，对高AC值的057进行回交改良。在回交改良中利用分子标记对控制AC值的基因型进行选择，并对分子标记鉴定的Wx基因3种表达类型（GG、TT、GT）植株稻米的AC值进行测定分析。结果显示，GG型植株的稻米AC值高于20%；GT型的变化较大，为17.71%~28.48%；TT型的小于18%。经最小显著差数法（LSR）检验，3种基因型间AC差异达极显著水平。表明这种分子标记对稻米AC值的辅助选择是可靠有效的。通过分子标记辅助选择有效降低了057的AC值。     

具中等直链淀粉含量的籼型优质不育系浙农3A的选育

以具中等直链淀粉含量的优质保持系宜香1B为优质源,与协青早B杂交、回交和自交,在分离早世代(BC1F1、BC1F2)以484/485特异性分子标记对直链淀粉含量进行检测和选择,并结合入选单株糙米的低垩白、高透明度目测筛选,最终选育出具中等直链淀粉含量的籼型三系不育系浙农3A。经鉴定,该不育系花器性状和开花习性良好,花粉败育彻底,不育度高,米质好,配合力强,于2009年通过浙江省品种审定委员会审定。     

优质籼稻不育系粤丰A在改良三系杂交稻品质中的作用

粤丰A是以协青早B与IR58025B杂交,并与珍汕97A测交,经连续回交后育成的国内第1个无垩白、外观透明,软性、浓香型优质籼稻不育系。以该不育系配组育成的丰优系列新组合(其中丰优128和丰优丝苗、丰优香占和丰优559均已分别通过广东和江苏省品种审定)。表现粒形细长,垩白米率和垩白度明显降低,具有低至中等直链淀粉含量和软胶稠度,有香味,食味优。此外,丰优系列组合产量相当于或显著高于同类型对照,生育期适中。因此,该不育系可用于改善杂交稻米的外观品质和蒸煮食味品质,在三系杂交稻育种和生产中具有广阔的利用前景。     

野败籼型三系不育系钱江1号A的选育

钱江1号A属野败籼型早熟不育系.该不育系农艺性状好,株型理想;柱头外露率高达72.54%,其中双外露率占57.50%;不育性稳定,花粉败育率达100%;异交结实率较高,繁种田结实率为48.8%,繁制种产量高;米质较优,垩白度、透明度、胶稠度和直链淀粉含量4项指标明显优于协青早A;稻瘟病抗性(中抗)优于协青早A;配合力较好,可恢复力强;于2004年1月通过浙江省成果鉴定.     

氮肥用量和播期对优良食味粳稻直链淀粉含量的影响

以直链淀粉含量不同的半糯粳稻新品种(系)为材料,设置高氮(450kg/hm~2)、中氮(300kg/hm~2)、低氮(150kg/hm~2)和不施肥(CK)4个氮肥水平,分期播种并进行短日照处理,研究了氮肥用量和播期对优良食味粳稻直链淀粉含量的影响。结果表明,氮肥用量对优良食味粳稻的直链淀粉含量有显著影响,随着氮肥用量的增加,直链淀粉含量有降低的趋势,两年均以高氮处理的直链淀粉含量最低。播期对优良食味粳稻的直链淀粉含量也有显著影响,随播期的推迟,直链淀粉含量呈降低趋势,这主要与抽穗后6~15d的温度有关,高温可使直链淀粉含量提高。短日照处理的结果也证实了这一点。     

同源四倍体和二倍体水稻Wx基因与淀粉品质的遗传关系

用Wx 基因的(CT)n微卫星标记和切割的扩增产物多态性序列(cleaved amplified polymorphic sequence, CAPS)分子标记PCR Acc Ⅰ 对40份同源四倍体和14份二倍体水稻Wx基因型进行研究。利用484/485引物检测,Wx基因呈 Wx1、Wx2和Wx3 3种多态性;而用PCR Acc Ⅰ检测,Wx基因表现为G 型和T 型。同时,在测定稻米直链淀粉含量（AC）、胶稠度（GC）和糊化温度（GT）的基础上探讨它们与Wx基因的关系,结果表明AC、GC与Wx基因密切相关,GT与Wx基因相关不显著。综合分析表明,同源四倍体水稻中,92.0%的Wx1基因型材料为G 型,而Wx2基因型村料和800%的Wx3基因型材料为T 型。统计分析表明,Wx基因(CT)n微卫星标记检测与PCR Acc Ⅰ 分子标记检测的相关系数为0842,呈极显著正相关。     

云南粳型特色软米食味品质性状稳定性分析

将5个低直链淀粉含量的软米品种(系)种植在4个不同海拔生态点,利用AMMI模型对食味品质性状(直链淀粉含量、胶稠度、碱消值和蛋白质含量)进行了稳定性分析,并以食味品质性状的表型值、AMMI分析的前两位主成分值及相应的稳定性参数(Di)为指标,对品种(系)食味品质及其稳定性进行评价。结果显示,直链淀粉含量、胶稠度和蛋白质含量3项指标在基因型间、环境间及基因型×环境互作间的方差达到显著或极显著水平,此3项指标的交互效应主成分值(IPCA)差异也显著。综合考虑3项指标的表现,5个软米品种(系)食味品质稳定性依次为银光云粳20号云粳优4号YH6H559。影响食味品质稳定性的主要环境气候因子是海拔和日平均气温。综合考虑供试品种(系)的产量水平、食味品质及其稳定性,银光和云粳20号可作为改良稻米食味品质(特别是降低直链淀粉含量)及其稳定性的亲本。     

浅谈稻米的食味品质及其影响因素

对稻米食味品质的感官、理化分析(直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度)及影响因素进行评价。略述食味品质是稻米品质改良的最终目标,其研发是市场经济发展的必然要求。     

利用Wx和fgr基因双功能性标记高效选育优质水稻保持系

 对选取的13份籼型保持系进行直链淀粉含量和香味测定及分子标记（484/485和fgr 1F/1R）检测,筛选出宜香1B作为试验用分子育种优质供体亲本。配组Ⅱ 32B/宜香1B,F2代进行该双标记分离分析,结果表明,不仅F2单株间特异性谱带差别明显便于鉴别,且呈现出两对独立遗传基因分离模式。选取F2代 484/485和fgr 1F/1R呈Ⅰ型（与宜香B相同的带型）和Ⅲ型（杂合带型）的优良单株,经F3~F6加代,并结合农艺性状（株型、播抽历期等）和稻米品质性状（粒型、垩白度、透明度等）鉴定和选择,在F6再利用484/485和fgr 1F/1R分子标记进行复测和验证,从而获得了一批株系内性状基本稳定、株型好、直链淀粉含量中等、具有香味、外观和蒸煮食用品质优良的高世代株系。经测交鉴定,发现其保持系株系比例约占75.5%。表明利用Wx和fgr基因功能性分子标记的早世代检测和辅助选择,结合常规优质保持系鉴定和选育方法,可以快速获得直链淀粉含量中等、香味、长粒型、透明、低垩白、较易糊化等综合性状较优的保持系。     

通过分子标记辅助选择培育优良食味水稻新品种

 为了培育食味品质优良、综合丰产性好的粳稻新品种,以高产粳稻品种武香粳14作母本,具有暗胚乳突变基因的优质粳稻品种关东194作父本配制杂交组合。利用与暗胚乳突变基因Wx mq直接相关的单核苷酸差异,设计合成了CAPS标记,该标记能区分含或不含Wx mq基因的纯合基因型和杂合基因型。利用该标记对武香粳14/关东194衍生的F5、F6株系进行辅助选择,筛选到含Wx mq基因的纯合基因型,成熟后对胚乳淀粉性质的调查结果与分子检测结果完全一致,分子标记辅助选择效果达100%。最终将关东194的暗胚乳突变基因Wx mq与高产基因聚合于一体,育成含有暗胚乳突变基因Wx mq的优良食味粳稻新品种南粳46。     

硬粒小麦缺失4A蜡质蛋白对直链淀粉含量及淀粉品质特性的影响

为了明确硬粒小麦缺失不同Wx蛋白对直链淀粉含量的效应和Wx-B1 缺失型(缺失4A蜡质蛋白)的淀粉特性,利用SDS-PAGE电泳分析技术对1个硬粒小麦F2分离群体(来源于以硬粒小麦品系B413Wx-B1缺失型为母本、PI435045Wx-A1缺失型为父本的杂交组合)的102个单籽粒进行了Wx蛋白的筛选,并测定了其中72个单籽粒(其中Wx-B1 缺失型21粒,Wx-A1 缺失型10粒,正常型41粒)的直链淀粉含量;同时测定了11个Wx-B1 缺失型和7个正常型硬粒小麦品系面粉的直链淀粉含量、膨胀势和RVA黏度.结果表明,硬粒小麦2对Wx基因的分离符合9∶3∶3∶1的分离模式,Wx-B1 缺失型籽粒的直链淀粉含量比正常型低4.78%.Wx-B1 缺失型的面粉直链淀粉含量比正常型低5.76%,RVA高峰黏度和膨胀势比正常型分别高116.02 RVU和3.69 g/g.相关分析表明,直链淀粉含量与RVA高峰黏度和膨胀势均呈极显著负相关.     

水稻Wx基因的遗传多态性及其与主要米质指标的相关性分析

利用RM190和484/W2R ACCⅠ标记分析了50个水稻非糯品种的Wx基因的等位性变异。其中,RM190揭示出7种(CT)n纯合变异类型和1种杂合类型,分别为 (CT)20、(CT)19、(CT)18、(CT)17、(CT)14、(CT)11、(CT)10和(CT)11/(CT)18,并以（CT）11和（CT）18两种类型为主;484/W2R ACCⅠ共揭示出2种纯合类型和1 种杂合类型,分别为G/G型、T/T型及G/T型;(CT)11大多为G/G型,(CT)18大多为T/T型,这两个标记可将供试材料划分为10种等位基因变异类型。进一步分析表明,RM190揭示的Wx基因多态性可以解释直链淀粉含量变异的59.3 %;484/W2R ACCⅠ揭示的Wx基因多态性可以分别解释直链淀粉含量及胶稠度变异的56.1%和24.6%;而两标记共同可解释直链淀粉含量变异的72.4%。还对这两个标记在育种实践中的应用前景进行了探讨。     

青海高原春小麦糯性新品系的筛选及其直链淀粉含量

为了培育适合青海高原种植的春小麦糯性新品系,利用DNA分子标记技术检测了80株青春533×糯麦1号F2代材料的Wx基因缺失情况,同时测定了不同Wx基因缺失类型F2代材料的小麦籽粒直链淀粉含量。结果表明,在80株F2代分离群体材料中,单缺失WxA1或WxB1或WxD1基因的材料分别为8份、11份、9份;同时缺失WxA1和WxD1基因的材料为10份,同时缺失WxB1和WxD1基因的材料为12份,同时缺失WxA1和WxB1基因的材料为9份;WxA1、WxB1和WxD1基因全部缺失的材料为8份。Wx基因的缺失数量与直链淀粉含量的高低有密切关系,缺失1个Wx基因（部分糯小麦）,直链淀粉含量比对照（青春533）降低5.28%~11.35%;缺失2个Wx基因（部分糯小麦）,直链淀粉含量比对照降低10.73%~19.81%;缺失3个基因（糯小麦）的直链淀粉含量为0.97%,比对照降低30.53%。高原春小麦与糯性小麦杂交的F2代直链淀粉含量下降幅度要比前人所研究的材料下降幅度大,并且WxB1单缺失引起直链淀粉含量下降（11.35%）比WxA1和WxD1双缺失所引起的下降幅度要大（10.73%）。     

大穗型籼稻三系不育系浙91A的选育

浙91A是以野败籼型不育系V20A为母本,用浙农8010B/浙农91后代中选株系为父本杂交,采用连续单株花粉育性镜检,连续回交转育而成的籼型不育系.其穗型大,每穗粒数达155.6粒;主要稻米品质指标明显优于浙江省主配不育系协青早A;不育株率100%,花粉不育度100%;柱头外露率60.1%,异交结实率55%左右,易于繁殖制种.2003年9月通过了由浙江省科技厅组织的技术鉴定,配制的新组合正进行试验试种.     

籼稻杂种一代品质性状与其亲本关系的研究

以5个籼稻优质品种(七桂早25、新丝苗1号、新锦占1号、早选2、早优占30)和4个籼稻非优质品种(光明、金占、特青、三二矮,其中特青、三二矮为高产品种)为材料配制杂交组合进行品质性状的研究。结果表明,以硬胶稠度作亲本的组合,其杂种一代都为硬胶稠度。F1植株籽粒品质性状的表达较复杂,如亲本为高直链淀粉含量的不同组合,可以出现高、中、低含量的杂种一代,因此不能单独根据某一性状来确定亲本的选配。粒形和脂肪含量可以作为衡量米质等级的指标。选用优/优、优/非优组合,可以育出长粒形、高脂肪含量的杂种一代。选用优/优或优/非优组合,更可能获得既优质又高产的杂种一代。七桂早/早选2是优质的最佳组合。七桂早/新丝苗、七桂早/金占、七桂早/早优占是优质高产的最佳组合。