粳型杂种稻米品质性状的遗传表达

应用莫惠栋等新近提出的P十ｑ＋2Ｐｑ交配设计及其分析方法,分析了模型杂种９个品质性状的遗传表达,试验材料P＝４,ｑ＝７。结果表明：（１）糙米率、精米率、整精米率、粒长、粒宽和垩白率６个性状的遗传受母株基因型控制,它们在Ｆ２米粒间（着生在Ｆ１植株上）没有发生遗传分离,而糊化温度、直链淀粉含量和胶稠度３个性状在民米粒间有显著的遗传分离,因此主要受胚乳基因型控制。（２）除直链淀粉含量外,其余８个性状的遗传变异均以加性方差为主。在直链淀粉含量、糊化温度和胶稠度３个性状中,种子性状分离方差都占有较高比例,进一步证明了Ｆ２种子的这３个性状的遗传主要是由胚乳自身的基因型决定的。（３）正反交测验的结果表明,９个品质性状均存在显著的细胞质效应,但细胞质遗传方差仅占遗传总方差的２．４９％（糊化温度）～２９．３％（精米率）,多数性状集中在２％与５％之间,所以品质性状的细胞质遗传效应在总体上是不大的,但在性状间存在差异。     

几个籼粳交组合稻米品质性状遗传表达的鉴别

 用2个籼稻品种和3个粳稻品种配成籼粳交组合,研究了4个稻米品质（粒长、粒宽、糊化温度和直链淀粉含量）的遗传表达。粒长和粒宽遗传表达完全受二倍体母体基因型决定,而糊化温度和直链淀粉含量的遗传表达同时受二倍体母体基因型和三倍体胚乳基因型控制,胚乳基因型起主要作用。     

小麦面粉RVA特征的数量遗传分析

小麦淀粉的糊化特性是衡量小麦品质的重要指标,常以RVA特征参数度量。为了进一步了解RVA特征参数的遗传特性,用莫惠栋提出的双列资料的种子性状遗传表达鉴别方法,分析了6个小麦品种及其两两组配的30个小麦杂种组合(包括正反交)面粉的7个RVA特征参数的遗传,并估计各特征值的主要遗传参数。结果表明:(1)小麦面粉糊化温度(PTP)在F2种子间没有发生遗传分离,其遗传可能受二倍体的母体基因型(F1植株)控制,而其他6个RVA特征参数在F2种子间有显著遗传分离,其遗传主要受三倍体的胚乳基因型(F2种子)控制;(2)糊化温度和峰值时间(PT)二参数的细胞质效应极显著,而其他5个RVA特征参数的细胞质效应均不显著;(3)除糊化温度外,其他6个RVA特征参数的广义遗传力均达到了90%以上,狭义遗传力除糊化温度和崩解值(BV)外也均达到了较高水平。     

浙江省早籼稻近期区试品种品质性状的综合分析

 根据浙江省1995年早籼稻品种区域试验6个试点13个参试品种11项品质性状的测定结果,研究了各品质性状的品种（基因型）、地点、品种×地点互作效应相对变异。除整精米率性状以外,其余各品质性状均以品种效应为主,而且品种效应以直链淀粉含量、胶稠度、粒型相对较大;整精米率以环境效应相对最大,环境对糊化温度、垩白面积、垩白率、精米率也有一定影响;将品种×地点互作效应分解为各参试品种×地点互作效应发现,某些品种整精米率、垩白率、垩白面积、糊化温度存在基因型×地点互作效应。     

栽培模式对稻米品质特性的影响

以超级稻组合88S/1128和常规优质稻品种湘晚籼17号为材料,探讨了不同栽培模式(旱作覆膜、水作覆膜、旱作不覆膜、常规栽培等)对稻米品质的影响。结果表明,2个品种一致表现为旱作覆膜栽培的糙米率、精米率最高,水作覆膜栽培的整精米率最高;同一品种不同栽培模式的粒长和长宽比无显著差异,但覆膜栽培的垩白粒率、垩白大小更高。88S/1128旱作覆膜与常规栽培相比,直链淀粉含量降低、胶稠度变小、糊化温度升高;而湘晚籼17号旱作覆膜与常规栽培相比,直链淀粉含量降低、胶稠度变大、糊化温度降低。2个品种蛋白质含量表现一致,均为旱作不覆膜常规栽培旱作覆膜水作覆膜。稻米品质性状变异度最大的为外观品质,其次为蒸煮食味品质,碾米品质变异度相对较小。     

籼型三系杂交水稻品质性状配合力与遗传力研究

以3个不育系和11个恢复系为材料,采用不完全双列杂交设计研究了水稻12个品质性状配合力和遗传力的表现规律。结果表明：（1）大部分性状特殊配合力方差极显著,即主要受基因非加性效应作用;少部分性状一般配合力和特殊配合力均显著或极显著,即受基因加性效应和非加性效应共同控制,且非加性效应占主导地位。（2）糙米率、粒长和垩白面积等受不育系影响较大,整精米率和糊化温度受恢复系影响较大,精米率、长／宽和垩白粒率等受父母本影响相当。（3）各性状狭义遗传力大小顺序为：蛋白质含量、整精米率、糊化温度、糙米率、垩白面积、粒长、胶稠度、直链淀粉含量、精米率。（4）亲本以星城A和明恢77较为理想,组合以星城A／TO974和金23A／R207较为理想。     

异地异季种植对两系杂交水稻稻米品质影响研究

选用25个两系杂交水稻组合、5个三系杂交水稻组合和4个常规水稻品种共34份材料进行异季和异地异季种植,分析稻米品质性状变化规律,结果表明:7个性状异季种植差异达极显著水平,晚季种植材料的出糙率、精米率、整精米率、糊化温度(碱消值)4个性状明显增大,垩白粒率、垩白度、千粒重3个性状明显减小.湖南长沙栽培种植品质性状分析结果与海南三亚栽培种植的性状分析结果相比,出糙率、精米率、整精米率、垩白粒率、垩白度、精米长宽比、直链淀粉、胶稠度、糊化温度(碱消值)有极显著的正向增长差异,千粒重有极显著负向差异.     

不同生态类型间杂交粳稻品质性状及其遗传分析

研究了8个不同生态类型的粳稻品种所配成的8×8双列杂交的F2稻米的7个品质性状的表现及遗传。结果表明：（1）8个亲本各品质性状表观差异不大,但F2代出现超亲现象,表明亲本间基因呈分散分布。（2）米粒宽、米粒重、垩白率、糊化温度、胶稠度5个性状的遗传符合加性 显性模型,且均以显性效应为主。粒长和直链淀粉含量2个性状的遗传不符合加性 显性模型,存在上位性。（3）粒宽、粒重2个性状的显性基因具减效作用,垩白度、糊化温度和胶稠度3个性状的显性基因具增效作用。（4）越光在糊化温度性状上比其他品种带有较多的隐性基因;镇稻88在粒宽、粒重2个性状上带有较多的显性基因;秀水04在粒长和胶稠度2个性状上带有较多的显性基因,在垩白度性状上带有较多的隐性基因。     

播期和地点对不同生态类型粳稻稻米品质性状的影响

 以不同生态类型的5个粳稻品种为材料,在江苏省选择5个不同纬度地点,通过分期播种试验研究稻米品质性状的差异,探讨不同地点和不同播期对稻米加工、外观、蒸煮食味和营养品质的影响。结果表明,13个品质性状在地点、播期及品种间的差异均达到了极显著水平,多数性状品种间变异最大,地点次之,播期影响最小。不同品质性状在不同纬度的变化趋势不同,稻米加工品质随纬度的升高呈改善趋势,粒长、粒宽和长宽比在不同纬度间的变化较小,直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度和食味值呈北高南低的趋势,垩白率、垩白度和蛋白质含量则呈现南高北低的趋势,食味品质随纬度的升高有提高趋势。随播期的推迟,加工品质、直链淀粉含量、糊化温度、蛋白质含量均有提高的趋势,粒长和长宽比增加,粒宽减小,胶稠度降低,垩白率和垩白度在不同播期之间存在显著差异,但变幅不大,过早或过迟播种食味值均有降低趋势。不同性状对地点和播期的反应不同,糙米率、粒宽、粒长、长宽比和精米率受影响较小,而垩白率和垩白度受影响较大,整精米率、糊化温度、蛋白质含量、直链淀粉含量、胶稠度和食味值居两者之间。不同品种不同品质性状在地点和播期间的稳定性不同,南粳46的品质性状综合表现最好,但受地点和播期的影响较大。     

杂交粳稻亲本米质性状配合力的分子标记区段检测

选用152个SSR引物扩增11个粳稻细胞质雄性不育系和9个粳稻恢复系的分子标记基因型,并按NCⅡ遗传设计配制99个F1组合,检测20个亲本中有关糙米率、精米率、整精米率、垩白粒率、垩白度、碱消值、胶稠度和直链淀粉含量8个米质性状的一般配合力的分子标记区段。结果发现27个分子标记区段与亲本8个米质性状一般配合力显著相关,共包含49个分子标记区段基因型。其中,31个SSR分子标记区段基因型与亲本8个米质性状优异一般配合力显著相关,涉及14条染色体臂;18个SSR分子标记区段与亲本8个米质性状不良一般配合力显著相关。49个分子标记区段基因型中,有2个分子标记区段基因型与亲本4个米质性状一般配合力共相关;2个分子标记区段基因型分别与亲本3个米质性状一般配合力共相关,8个分子标记区段基因型分别与亲本2个米质性状一般配合力共相关。第7染色体长臂上的分子标记区段基因型RM542-80/105与碱消值相关,增效37.0%;第1染色体短臂上的分子标记区段基因型RM246-95/105与直链淀粉含量有关,减效23.8%;第8染色体长臂上的分子标记区段基因型RM3754-80/90可使F1糙米率、精米率、整精米率和碱消值分别增加1.1%、2.0%、2.4%和43.6%。这些分子标记区段基因型可直接用于改良杂交粳稻亲本米质性状一般配合力。     

Grain Quality and Genetic Analysis of Hybrids Derived from Different Ecological Types in Japonica Rice （Oryza sativa）

The performance and inheritance of 7 quality traits were studied using F2 rice grain derived from 8×8 diallel crossing made by employing 8 parents of different ecological japonica rice types. Differences in each trait among 8 parents were not obvious, but in F2 generation, transgressive phenomena were found in all the traits studied, indicating that the genes controlling these traits among parents were segregated. The inheritance of grain width, grain weight, chalkiness score (CS), gelatinization temperature (GT) and gel consistency (GC) were suitable to additive-dominant model, and dominant effect contributed mainly for the 5 traits. The inheritance of grain length (GL) and amylose content (AC) did not fit into additive-dominant model, existing epistatic interactions. Dominant genes for grain width and grain weight had the efficiency of decreasing effect, and dominant genes for CS, GT and GC had the efficiency of enhancing effect. Koshihikari contained more recessive genes for gelatinization temperature than other varieties. Zhendao 88 had more dominant genes in grain width and grain weight than other varieties. Xiushui 04 possessed more dominant genes for GL and GC, and more recessive genes for CS than other varieties.     

中国杂交粳稻的米质及优质达标率研究

根据NY/T 593-2002《食用稻品种品质》标准,分析了中国近8 a(1998—2005)育成的267份杂交粳稻的米质及其达标率。结果表明,杂交粳稻的米质整体较优,各项米质指标的平均值,除垩白米率接近优质3级外,其它全部达到或超过优质3级标准。优质达标率在75%以上的米质指标有糙米率、精米率、透明度、糊化温度、胶稠度、蛋白质含量、直链淀粉含量、整精米率等8项,其中前6项的优质达标率在90%以上。全部10项米质指标均达到优质的组合数占测定总组合数的45.4%。在地域上,北方稻区杂交粳稻的垩白粒率、垩白度的平均值低于南方稻区杂交粳稻。与常规粳稻比较,杂交粳稻各项米质指标的平均值除垩白米率高7个百分点外,其它9项米质指标基本相同。改良垩白性状仍然是杂交粳稻育种的主要目标之一。     

水稻长穗大粒RIL群体主要品质性状的遗传分析

为探讨水稻长穗大粒RILs群体主要品质性状的遗传规律,以自育的一个水稻长穗大粒品系FJCD与籼型三系恢复系IR24配制杂交组合,单粒传法构建含有178个株系的RILs群体(F11)为材料,分别在福州和沙县2个不同生态条件下种植,采用植物数量性状的主基因+多基因混合遗传模型及其相应的统计方法,研究水稻主要品质性状的遗传特征。结果表明:除了精米率呈多基因遗传外,其他9个品质性状的最适遗传模型符合主基因+多基因混合遗传。精米率、米粒长、米粒宽、米粒长宽比、透明度、碱消值和直链淀粉含量在不同环境中表现相似的遗传模型;整精米率、垩白度和垩白粒率表现不同的遗传模型。由主基因遗传率为主的有整精米率、米粒长、垩白粒率、垩白度、透明度、碱消值和直链淀粉含量;由多基因遗传率为主的有米粒宽和米粒长宽比。环境因素对碱消值的影响最大。在不同生态条件下稻米主要品质性状间的相关性有82.22%的比率表现较为一致,不因环境的变化而改变其相关性。因此,在稻米品质选择与鉴定时需对整精米率、垩白度和垩白粒率在多个特定环境中进行,才能提高育种效率;对由主基因和多基因遗传率为主的性状需分别采用不同选择方法和育种策略。     

基于3种遗传统计模型对粳稻米质性状的QTL分析

 以粳粳交组合秀水79/C堡衍生的254个重组自交系为材料,利用基于混合线性模型的QTLMapper 2.0软件的复合区间作图法(MCIM)、基于逐步回归线性模型的QTL IciMapping 3.0软件的完备复合区间作图法(ICIM)和基于多元回归分析的Windows QTL Cartographer 2.5软件的多区间作图回归前进选择法(MIMR)等3种定位方法,对整精米的粒长、长宽比、垩白粒率、垩白度、直链淀粉含量、糊化温度和胶稠度等7个米质性状进行了QTL分析。结果表明,3种方法同时检测到的具有加性效应的QTL (A QTL)有5个,2种方法同时检测到的A QTL有2个,仅能在1种方法中检测到的A QTL有23个。MCIM、ICIM和MIMR检测到的A QTL个数分别为5、9和28,单个A QTL贡献率为0.89%~38.07%。MIMR检测到的具有上位性效应的QTL (E QTL)在另2种方法中都未被检测到。MCIM 和ICIM同时检测到的E QTL有14对,仅能在1种方法中检测到的E QTL有142对。MCIM、ICIM和MIMR检测到的E QTL对数分别为25、141和4,单对E QTL贡献率为2.60%~23.78%。在秀堡RIL群体中,粒长和垩白度的变异以上位性效应为主,长宽比则以加性效应为主,而垩白粒率、直链淀粉含量、糊化温度和胶稠度为加性效应和上位性效应同等重要。两种及以上方法同时检测到的QTL可靠性高,可用于改良杂交粳稻米质。     

优质食用稻米品质的理化指标与食味的相关性研究

 对全国各地选送的78个优质米样品进行了食用稻米品质的理化指标与食味的相关性研究。其中理化指标包括：粒长、长宽比、垩白率、垩白度、透明度、糊化温度、胶稠度、直链淀粉、蛋白质等9项指标。结果表明：（1）籼稻的粒长因子、垩白因子对食味有极显著正线性效应，粒形因子对食味有极显著负线性效应，对食味的重要性顺序为：粒长因子>粒形因子>垩白因子；（2）粳稻的透明度（级）与食味呈显著负相关系。并对农业部部颁“NY122-86”优质食用稻米标准中，籼、粳稻的直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度的Ⅰ、Ⅱ级米的划分标准作了讨论。     

Variation in Yield and Physicochemical Quality Traits among Mutants of Japonica Rice Cultivar Wuyujing 3

To select elite germplasms, 112 mutants derived from japonica rice cultivar Wuyujing 3 were evaluated. The yield components such as panicle number per square meter, grain number per panicle, and grain weight were measured. The quality traits such as percentage of chalky grains(PCG), brown rice yield(BRY), milled rice yield(MRY), degree of milling(DM), amylose content(AC), protein content(PC), and relationships among traits were inverstigated. Results showed that grain yield ranged from 2.15 to 12.49 t/hm~2 with a mean of 6.4 t/hm~2 and number of grains per square meter contributed for 94.64% in grain yield variation. For quality traits, all rice mutants had short size(grain length ≤ 5.5 mm) and bold shape(grain length to width ratio = 1.10–2.00). Most of rice mutants(87.5%) had PCG values below 20%. All mutants had MRY values above 50%, AC values below 20%, and PC values below 10%. Percentage of chalky grains was significantly negatively correlated with MRY and positively correlated with DM. BRY and MRY were significantly negatively correlated with DM. PC was significantly and positively correlated with MRY and negatively correlated with DM, while AC had no significant correlation with these quality traits. It was concluded that there were 25 rice mutants which fulfilled the major requirements of Jiangsu standard japonica rice such as low percentage of chalky grains, low amylose content, optimal protein content, and which could be used as elite germplasms. Thus the mutants identified may lead to significant progress in improvement of rice quality.     

水稻粒重及其相关性状的遗传解析

 应用292个 Lemont/ 特青F13重组自交系(RILs)和272个标记的遗传连锁图谱分析粒重及籽粒长、宽、厚、长/宽、体积和容重6个相关性状的遗传。所有性状在RILs中出现超亲分离。粒重与其他籽粒性状均呈显著正相关，而涉及籽粒品质的容重与粒宽、粒厚呈显著负相关。检测到影响粒重及其相关性状的主效QTL 48个和互作位点38对，这些QTL解释了各性状55%以上的表型变异。80%以上的主效QTL呈现一因多效或生理相关。QGl3和 QGl2等通过籽粒体积间接影响粒重， Lemont增效等位基因有利于籽粒品质的改良，而QGw5、QGt1和QGv7的特青增效等位基因增加粒重同时降低籽粒容重及品质。通过标记辅助选择进行不同QTL的重组，有望在增加粒重的同时改善籽粒品质。