稻米淀粉RVA谱特征与食用品质的关系

对23个水稻品种的表观直链淀粉含量（AAC）、RVA谱（用粘度速测仪RVA测得的粘滞性谱）和米饭质地进行了研究,结果发现RVA谱能较好地区分AAC相似的优质和劣质品种。公认的食味较好的优质品种的RVA谱往往崩解值大多在100RVU（RVA粘度单位）以上,而消减值小于25RVU,且多数为负值;相反,食味差的品种崩解值低于35RVU,而消减值高于80RVU。米饭质地与RVA谱特征存在密切关系,米饭硬度与消减值极显著正相关,γ高达0.902#+**,与崩解值极显著负相关,γ为-0.772#+**;米饭粘性恰好相反,与消减值和回复值的γ分别为-0.800#+**和-0.718#+*。米饭的硬度与AAC的相关性因所用品种的不同而差异较大,但粘性始终与AAC呈极显著负相关,γ在-0.869#+**左右。消减值和回复值与AAC呈极显著正相关,相关系数γ分别为0.552#+**和0.635#+**。     

籼型杂交水稻稻米表现直链淀粉含量和淀粉粘滞性研究

杂交籼稻细胞质雄性不育系珍汕９７Ａ和协青早Ａ的表观直链淀粉含量（ＡＡＣ）高达２３％￣２４％,而恢复系密阳４６和明恢６３的ＡＡＣ仅９％￣１１％。杂交稻的食用大米由Ｆ２籽粒组成,其ＡＡＣ变帱达４％￣２５％,平均值约为１６％￣１９％。用粘度速测仪（Ｒａｐｉｄ Ｖｉｓｃｏ－Ａｎａｌｙｚｅｒ,ＲＶＡ）测定了上述组合及部分亲本的淀粉粘滞性谱（ＲＶＡ谱）,珍汕９７Ａ协青早Ａ的崩解值分别为６０．２和４０．６ＲＶＵ     

籼型杂交水稻稻米表观直链淀粉含量和淀粉粘滞性研究

杂交籼稻细胞质雄性不育系珍汕９７Ａ和协青早Ａ的表观直链淀粉含量（ＡＡＣ）高达２３％～２４％,而恢复系密阳４６和明恢６３的ＡＡＣ仅９％～１１％．杂交稻的食用大米由Ｆ２籽粒组成,其ＡＡＣ变幅达４％～２５％,平均值约为１６％～１９％．用粘度速测仪（ＲａｐｉｄＶｉｓｃｏ－Ａｎａｌｙｚｅｒ,ＲＶＡ）测定了上述组合及部分亲本的淀粉粘滞性谱（ＲＶＡ谱）,珍汕９７Ａ和协青早Ａ的崩解值分别为６０．２和４０．６ＲＶＵ,消减值分别为４８．６和７２．３ＲＶＵ;恢复系密阳４６和明恢６３的崩解值较大,分别为１１３．７和９６．６ＲＶＵ,消减值较小,仅为－２０．２和－５８．０ＲＶＵ．其所配杂交稻汕优１０号和汕优６３食用稻米的ＲＶＡ谱特征值介于双亲平均值和不育系之间．恢复系“中４１３”的ＡＡＣ和协青早Ａ相仿,因此所配组合协优４１３各项特征与不育系更为相似．不育系和保持系的ＡＡＣ和ＲＶＡ谱特征相似,表明不育细胞质对二性状无明显影响．汕优１０号和汕优６３二组合中高ＡＡＣ对低ＡＡＣ表现为１对显性基因遗传,而协优４６遗传行为较复杂     

利用γ射线辐照诱发水稻龙特甫B叶色突变

用60Co-γ射线直接辐照龙特甫B干种子,诱发获得了多种类型叶色突变体。M2 代按苗计,白化、黄化和条纹三种叶色突变体的频率依次为0.347% ,0.041% 和0.031% 。对M2 代黄化和条纹两类突变群体的生长发育动态研究发现,其平均叶片数和分蘖数与对照有较大的差异。但有一些黄化和条纹突变体在三叶期后即可转为绿色,其叶片数和分蘖数与对照相近。在用这些叶色突变体与龙特甫A 杂交、回交后的M 4BC1 群体中,分离出正常绿色和带有叶色标记的两类不育株,二者之比接近1∶1。根据苗期和成株期的叶色特征,这些突变系分为 6 种类型。对M 4 突变系的株高、单株穗数、每穗总粒数、每穗实粒数和结实率及相应的 M4BC1 植株的株高和单株穗数进行了考察,发现转绿型突变系及其相应的M4BC1 带叶色标记植株的农艺性状与相应的对照相仿。     

用近红外反射光谱技术测定精米粉样品表观直链淀粉含量的研究

 以约3 g精米粉为测试样品,研究了用近红外反射光谱（NIRS）技术测定稻米表观直链淀粉含量（AAC）的效果及影响校正的一些因素。对3种不同回归统计分析方法校正效果的差异比较表明,用修正的部分最小平方法（MPLS）、部分最小平方法（PLS）和主成分回归法（PCR）进行AAC校正时,校正标准误（SEC）、交叉检验标准误（SECV）和检验工作标准误［SEP（C）］均呈上升趋势,分别为0.83、1.75和1.09 (MPLS);1.73、1.98和1.74 (PLS)以及2.29、2.56和1.72 (PCR);相反,校正决定系数[WTBX]R[WTBZ]2和检验决定系数RSQ呈下降趋势,分别为0.983和0.91 (MLPS);0.927和0.84 (PLS)以及0.870和0.84 (PCR)。由此可见,用MPLS技术建立AAC回归方程效果最佳。而从两种校正群体选定方法对校正效果的结果看,用软件程序SELECT根据样品光谱特征选定的校正群体和用AAC测定值按比例选定的校正群体,在建立AAC回归方程时,前者的SEC、SECV和SEP（C）均比后者要小,而[WTBX]R[WTBZ]2和RSQ相仿,表明根据光谱特征选定校正群体效果略好。     

利用基因编辑技术培育糯性水稻

为建立糯稻品种培育新体系,本试验研究了利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对Waxy(Wx)基因定向突变进而培育糯稻的效果。在Wx基因的第2、第7、第8、第10、第11和12外显子区域设计6个靶位点,构建CRISPR/Cas9基因编辑表达载体,采用农杆菌介导法将基因编辑载体转入粳稻品种哈勃601,获得11~88株转基因再生植株。突变分析表明,转基因株突变率总体偏低(0%~30.77%),仅在第2、第7和第11外显子上发生突变,以1~2 bp的插入缺失为主,都为纯合或双等位突变。5份纯合T2突变体的稻米呈蜡质状,直链淀粉含量为由亲本的15.5%降至2.0%~2.6%,接近或达到糯稻水平,其RVA谱与糯稻对照相仿,淀粉粘滞性较亲本哈勃601显著下降。上述结果表明,通过利用CRISPR/Cas9可对Wx基因进行定向突变从而获得糯性材料,但在利用该技术培育新品种时,需要选择适当的靶位点并培育较多的突变体,才能从中选到符合国家标准的糯稻品种。本研究对利用基因编辑技术培育水稻新品种提供了科学依据。     

Pool-ARMS：一种高效检测混合遗传样本中特定单核苷酸变异的方法

单核苷酸变异（SNV）是控制人类疾病和动植物经济性状的遗传基础之一,经济、简便和高效的检测体系可助力遗传病筛查和植物碱基编辑与诱变群体中携带SNV的个体的定向筛选。本研究根据扩增阻滞突变系统PCR(ARMS-PCR)的原理,设计了一种适合在水稻混合样本中筛选特定SNV个体的方法 Pool-ARMS。该方法的要点是：设计聚合酶链式反应（PCR）引物、建立特异性扩增携带SNV片段的PCR程序;分析不同组织和样品混合比例提取DNA的扩增效果;建立筛选特定SNV的Pool-ARMS体系。以控制光周期敏感性雄性不育（PGMS）水稻的两个基因为例,通过优化PCR引物和反应程序,建立了利用叶片和芽鞘组织混样提取DNA检测突变的体系,前者突变检出水平为1∶49,后者为1∶24。利用该技术体系对63份碱基编辑水稻幼苗进行检测,结果与Sanger测序分析一致。本研究建立的Pool-ARMS方法有望应用于包括水稻在内的动植物单碱基编辑群体和理化诱变群体中目标变异的定向筛选。     

应用体细胞无性系变异技术育成杂交籼稻Ⅱ优3 027

用15 Gy的60Co γ射线辐照处理中籼型原始材料3027的幼穗，随后进行组织培养，从分化再生的无性系变异后代中，筛选到优良突变体恢复系R3027，并选配出强优组合Ⅱ优3027。该组合于2000年4月通过浙江省品种审定。     

Bt基因在水稻杂种后代的优势表现

以克螟稻Ts5为亲本与另5个感虫亲本作正反杂交，结果表明，10个杂交组合的F1中，以Ts5为父本所配组合杂种优势强于以Ts5为母本所配的组合。F2的抗虫株与非抗虫株群体在农艺性状上无显著差异；但某些农艺性状，F2的抗虫株、非抗虫株群体与亲本相比，达显著或极显著差异。F3的抗虫株与非抗虫株群体及亲本在分蘖动态变化上无显著差异。上述试验结果为低代抗虫株系的田间筛选提供了参考依据。     

氮离子注入对水稻的诱变效应

研究了氮离子注入与叠氮化钠处理水稻种子的诱变效应。结果表明：氮离子注入与叠氮化钠处理相比，Ｍ＿１代生理损伤轻，诱发的Ｍ＿２代株高突变频率较高，而叶绿素缺失和抽穗期突变频率则较低。以诱变效率来比较，氮离子注入对叶绿素缺失突变的诱变效率低于叠氮化钠处理，而对株高和抽穗期突变的诱变效率则高于叠氮化钠处理。上述研究结果说明氮离子注入可以作为一种新的诱变技术用于水稻品种改良实践。