高抗性淀粉粳稻新品系稻米淀粉链长分布与主要品质特征差异

 【目的】通过对水稻抗性淀粉性状的遗传研究,为高抗性淀粉水稻资源创新与育种提供理论和实践依据。【方法】以抗性淀粉含量有显著差异的粳稻品系为材料,比较分析高低抗性淀粉粳稻品系类型间的支链淀粉链长分布、稻米RVA谱特性值、膳食纤维和直链淀粉含量等主要品质特性的差异及其相关性。【结果】高低抗性淀粉水稻品系间支链淀粉链长分布差异显著,高抗性淀粉水稻品系的支链淀粉中短链部分即聚合度为5～12所占的相对百分比率显著低于低抗性淀粉类型品系,而长链尤其是聚合度为13以上的长链比率明显高于低抗性淀粉类型品系。膳食纤维和直链淀粉含量,高抗性淀粉品系显著高于低抗性淀粉品系,最高黏度值、最终黏度值、热浆黏度值和崩解值等,高抗性淀粉品系均显著或极显著低于低抗性淀粉类型品系。抗性淀粉含量与支链淀粉短链聚合度（DP≤12）呈极显著负相关,但与支链淀粉的中长链聚合度（12＜DP≤36）呈极显著正相关,与直链淀粉含量和膳食纤维含量呈极显著正相关。【结论】水稻中支链淀粉的链长分布、直链淀粉含量和稻米RVA谱特性值与稻米抗性淀粉含量关系密切,在育种实践中可作为育种选择指标之一。     

粳稻发芽期耐碱性的QTL检测

 以粳粳交高产106/长白9号的200个F2:3株系为作图群体,在0.15% Na2CO3溶液碱胁迫下,进行了水稻发芽率及其相对碱害率的鉴定评价,并以SSR标记构建的分子连锁图谱为基础,对水稻发芽率及其相对碱害率进行了数量性状基因座(QTL)检测。结果表明,在F3株系群中水稻发芽率及其相对碱害率均呈单峰接近正态的连续分布。共检测到碱胁迫下与水稻发芽率相关的QTL 7个,对表型变异的贡献率范围为4.05%～12.61%,其中位于第6染色体RM225-RM204区间的qGC 6和位于第9染色体RM219-RM3700区间的qGC 9对表型变异的贡献率分别为12.61%和10.85%。共检测到与水稻发芽率相对碱害率相关的QTL 6个,对表型变异的贡献率为4.82%～28.07%,其中位于第2染色体RM29-RM221区间的qRGC 2、位于第6染色体RM225-RM204区间的qRGC 6 1、位于第9染色体RM219-RM3700区间的qRGC 9和位于第12染色体RM260-RM3226区间的qRGC 12对表型变异的贡献率较大,分别为28.07％、15.35％、15.61％和18.91％,为主效QTL,但其相应的区间距离均较远,需要进一步深入研究。所检测的QTL增效等位基因主要表现为部分显性和超显性。     

利用贝叶斯法进行水稻籽粒植酸含量性状的QTL定位及互作分析

 利用水稻植酸含量差异较大的品种中花11(粳型)和LPA（籼型）为亲本杂交获得F2群体的172个单株,构建了含126个SSR和4个STS标记的遗传连锁图谱,利用贝叶斯（Bayesian）法对水稻籽粒植酸含量性状进行了主效应QTL定位和上位性互作分析。共检测到 3 个与水稻籽粒植酸含量性状有关的主效QTL,分布在第3、5和6 染色体的相应区间内,表型贡献率分别为538%、802%和462%,降低籽粒植酸含量的等位基因均来自亲本LPA。检测到10对上位性互作影响籽粒植酸含量, 分布于水稻第1、3、5、6、11染色体上,互作效应值为169～518,其表型变异的解释率为867%～2473%。     

水稻籽粒不同部位植酸含量及其与稻米品质的相关性

 选用13个不同类型的水稻品种,对其籽粒不同部位植酸含量品种间差异及与稻米主要品质性状间的相关性进行了分析。结果表明,供试13个水稻品种米糠、糙米、颖壳、精米的植酸含量平均值分别为48.51、9.77、1.40和0.91 mg/g,而且不同水稻品种间籽粒不同部位的植酸含量存在极显著差异。在籽粒中,米糠中植酸积累最多,其次是精米,颖壳最少。米糠中植酸含量与糙米和颖壳中植酸含量呈极显著正相关。糙米和米糠中植酸含量与稻米蛋白质含量均呈显著的负相关,与千粒重均呈显著正相关。     

不同氮素籽粒生产效率类型水稻在氮素吸收利用上的差异

以氮素利用效率高的水稻品种多产稻和氮素利用效率低的TR22183为亲本杂交后经单粒传获得的F9代重组自交系群体(RILs)为材料,采用动态聚类分析方法对不同施氮水平条件下重组自交群体的氮素籽粒生产效率进行聚类,研究在3个施氮水平(N0、N10和N20)下不同氮素籽粒生产效率类型水稻在氮素吸收利用上的差异.结果表明,不同施氮水平下,稻草和籽粒氮素含量随着氮素籽粒生产效率提高呈明显减少的趋势,而除穗数和千粒重外,其它性状呈明显增加的趋势,其中,籽粒产量、收获指数、稻草氮素含量、氮收获指数和氮素干物质生产效率在3种氮素水平下均呈显著或极显著差异.相关性分析显示,氮素籽粒生产效率与每穗总粒数、结实率、收获指数、籽粒产量、氮收获指数和干物质生产效率在不同的施氮水平下均呈极显著正相关,而与籽粒氮素含量、稻草氮素含量均呈极显著负相关.     

长江下游地区部分优质粳稻品种与越光稻米支链淀粉结构特征及品质性状比较

为探讨具有优异食味品质的日本粳稻品种越光与中国长江下游地区食味品质好的水稻品种稻米的支链淀粉链长分布和主要品质特征差异,以期为中国优质水稻育种提供理论依据,选用长江下游地区公认的食味品质好的5个粳型水稻品种稻米和日本新泻地区生产的越光稻米为材料,分析支链淀粉链长分布、稻米RVA谱、直链淀粉含量、蛋白质含量、TOYO味度值等主要品质特性的差异及其相关性。越光的稻米支链淀粉链长分布和直链淀粉含量等主要品质指标与长江下游地区食味品质好的品种没有明显差异,支链淀粉长链部分(Fb3)和蛋白质含量显著低于长江下游地区食味品质好的品种,支链淀粉短/长链比(Fa/Fb3)显著高于长江下游地区食味品质好的品种。越光稻米中Mg、K含量以及淀粉谱特性中最高黏度、崩解值均显著高于长江下游地区食味品质好的品种。支链淀粉的短链部分(5≤DP≤12)所占比率与最高黏度值和崩解值呈显著正相关,Fa/Fb3与最高黏度和崩解值均呈显著正相关。由此认为,通过育种手段改善稻米的支链淀粉理化特性,并在栽培措施上通过降低氮肥施用量来降低稻米中蛋白质含量,是提高长江下游地区水稻品种食味品质的有效途径。