水稻胚乳突变体筛选与特性研究进展

本文在简要介绍胚乳的发育、组成及品质性状遗传的基础上,综述了与淀粉、蛋白质和微营养相关的系列胚乳突变及相关性状的基因定位。胚乳突变主要包括糯性、暗色、云雾状、糖质、皱缩、粉质米、低直链淀粉、高直链淀粉、低粘滞性、高抗性淀粉、低水溶性蛋白、蛋白体缺失、高赖氨酸、高铁、低植酸等方面。     

水稻胚乳淀粉合成及其育种应用

淀粉是稻米胚乳的主要组成成分,具有重要的生物学功能和经济价值。籽粒胚乳淀粉合成和贮藏于一种异质化的质体中,即淀粉体。而籽粒形成期,胚乳中富集大量淀粉以充实淀粉体胞内空间并形成晶体状的淀粉颗粒,因此胚乳淀粉组成和结构会极大地影响稻米产量和食味品质的形成。本文综述了胚乳淀粉合成的分子途径,改良稻米产量和食味品质的分子策略,以期为优质稻米育种实践提供一定的理论依据。     

水稻低淀粉粘滞突变体的理化特性和淀粉结构

以水稻低淀粉粘滞突变体RSV-1及其野生型品种II-32B为材料,研究了低淀粉粘滞突变的理化特性和淀粉结构。结果表明,低淀粉粘滞突变体的最高粘度、热浆粘度和冷胶粘度明显小于野生型,但表观直链淀粉含量、胶稠度、碱消值均大于野生型,达最高粘度时间接近,糊化过程中所需能量较低,糊化过程较长;淀粉晶体表现为C型结构,淀粉颗粒与野生型的正六面体颗粒完全不同,呈大小不等的无规则形,淀粉晶体及颗粒结构的改变可能是导致淀粉粘滞性下降及其他理化指标改变的重要原因。     

水稻心白突变体xb1的淀粉理化特性分析

淀粉是稻米胚乳的主要成分,解析其理化特性对改良水稻品质具有十分重要的意义。为了探究心白稻米淀粉的理化特性,本研究以经EMS诱导粳稻品种辽星1号获得的心白突变体xb1为材料,利用扫描电镜、激光粒度分析仪、RVA快速黏度分析仪、差示扫描量热仪等方法,对形态结构、淀粉颗粒结构和粒径分布、糊化特性及热力学特性等进行了分析。结果表明,与野生型相比,突变体xb1籽粒的粒宽、粒厚和千粒重均显著降低;淀粉结构和淀粉粒粒径分布均发生改变,淀粉粒粒径值大于13左右的淀粉粒数量明显低于野生型;突变体种子中蛋白质含量极显著高于野生型,总淀粉含量极显著低于野生型,而直链淀粉含量没有明显改变;在支链淀粉分支结构上,聚合度(DP)在6~9之间的短链及25~35之间的中长链比例有所增加,而DP值在10~24之间的中短链及36~50之间的长链比例有所减少;突变体xb1淀粉的糊化起始温度(To)、峰值温度(Tp)、终止温度(Tc)和糊化距离(Tr)均未发生明显改变,只有热焓值(△H)极显著提高。同时,突变体xb1的RVA谱特征值中,热浆黏度(HPV)、峰值黏度(PKV)、冷胶黏度(CPV)和消减值(SBV)极显著提高,崩解值(BDV)和回复值(CSV)极显著降低。本研究结果为探索垩白形成的生理机制以及进一步的基因克隆奠定了基础。     

水稻胚乳突变体的诱发及其微卫星分子标记鉴定

用 3 50Gy6 0 Coγ射线辐照高表观直链淀粉含量 (apparentamylosecontent,AAC)早籼稻新品种金早 97 47,筛选鉴定出 4个暗胚乳突变体和 2个云雾状胚乳突变体。AAC测定表明 ,暗胚乳和云雾状胚乳突变的AAC明显比原亲本低。以Wxup2 485为引物 ,发现两类胚乳突变的Wx基因微卫星分子标记相同 ,与原亲本显著不同 ,前者为 (CT) 1 8 (CT) 1 8,后者为 (CT) 1 1 (CT) 1 1。     

水稻耐盐碱突变体再生后代遗传变异的研究

本文报道了经盐碱筛选的水稻再生植株生长发育及再生植株后代生理指标的改变。明确经盐碱筛选后再生的植株在株高、生育期、分蘖数、分蘖数、分蘖数、空瘪率等多项农艺性状上发生变异，且可在后代中遗传。     

水稻类病斑突变体的初步研究

粳稻秀水11经γ射线辐照诱变后获得19个类病斑突变体(xsl1～19),均属全生育期类病斑型,突变体长至分蘖期后类病斑不再变大,不导致叶片枯死,不影响植株抽穗、结实。苗期昼最高气温高于32℃后,除xsl19外其他突变体类病斑均消褪,昼最高气温降到32℃以下类病斑又逐渐显现,植株到5叶期后类病斑不再受高温抑制。分蘖期所有突变体株高在47.56～63.54cm之间,对照株高为83.75cm,但突变体的矮化现象只出现在分蘖期前,最终不影响株高;突变体与对照抽穗时间相近,突变体穗长在9.43～15.19cm之间,对照穗长为16.41cm;突变体每穗总粒数约为88.17～165.33粒,xsl19是49.50粒,对照是76.17粒。上述结果表明,除xsl19外的突变体均表现为穗短和每穗总粒数增多。类病斑突变体对稻瘟病菌表现为感病,与抗性无关。     

酶标仪在稻米表观直链淀粉含量测定及突变体筛选中的应用

探索了 96孔全自动酶标仪 (SpectraMax 1 90 ,Sunnyvale,USA)在稻米表观直链淀粉含量(AAC)测定中的应用效果。实验以IR2 4、Iri371、Z41 3、KMD1、秀水 1 1共 5个品种为材料 ,以农业部部颁标准为参照 ,样本处理后不作定容稀释而直接在 96孔酶标板上进行显色 ,测定OD值 ,根据标样获得的回归等式计算待测样本的AAC。结果表明 ,酶标法与国标法测得的精度无显著差异。利用这一体系 ,对 1 5 0 0余份协青早B的M3 (收自M2 单株 )种子进行了AAC突变体筛选及后代跟踪研究 ,获得了 1份中等AAC( 1 6%左右 )突变体ZXY1 6。该方法操作简便易行 ,据此可建立高通量稻米AAC测定体系     

水稻胚乳糖质突变体Sug-11的淀粉粒结构和粒径分布及相关理化特性

本试验以水稻胚乳糖质突变体Sug-11与其野生型对照中花11为材料,利用扫描电镜、激光散射粒度分析仪、差示扫描量热分析仪和X-射线衍射图谱等方法,对两者稻米淀粉粒的形态结构、粒径分布、晶体结构和酶解抗性及其糊化过程中的热力学参数变化进行比较分析,揭示胚乳糖质稻米淀粉的理化特征,为稻米品质改良和功能稻米的开发提供理论依据.结果表明,胚乳糖质突变体Sug-11的稻米淀粉粒径分布呈单峰状正态分布,与野生型对照相比其稻米淀粉平均粒径值(6.48 μm)显著降低,大型淀粉粒(粒径大于8μm)比例(21.63％)显著减少,而小型和中型淀粉粒比例则明显增多,扫描电镜下Sug-11的淀粉粒结构更接近于籽粒灌浆过程胚乳尚未完全充实时的淀粉粒形态结构特点;突变体Sug-11的淀粉粒酶解抗性与野生对照相比显著下降,其抗性淀粉含量的下降幅度接近50％,同时,Sug-11除具有相对较低的淀粉糊化温度外,其淀粉粒糊化过程的热焓值(△H)也显著降低.Sug-11糖质突变体的淀粉晶体类型与野生对照相同(A型淀粉晶体),其淀粉粒的相对结晶度(35.3％)略低于对照,两者间的差异主要表现在诸尖峰的相对强度比值和相对结晶度上,而20°2θ/18°2θ的尖峰相对强度比值则高于其野生对照;糖质突变对稻米淀粉的化学组分(成)、膨胀势和溶解度也产生了十分显著的影响,突变体Sug-11的淀粉溶解度显著高于野生对照,而淀粉膨胀势和表观直链淀粉含量则显著低于野生对照材料.     

花生突变体研究进展

花生是我国重要的油料作物。由于栽培种花生遗传基础狭窄,常规育种难以培育出突破性新品种。而创制突变体是一种快速、有效获得具有优异性状花生新种质进而培育新品种的重要途径。本文就植物突变体创造途径、花生突变体研究现状及利用情况进行了概述,并对下一步工作进行了展望,旨在为花生突变体的创制和利用提供参考。     

高抗性淀粉水稻研究现状与展望

随着我国居民生活水平的提高,糖尿病、肥胖症、高血压和高血脂等代谢综合病症患者日益增多。而富含抗性淀粉(resistant starch,RS)的淀粉类食物有益于预防与控制人体代谢综合症的发生,且在维持肠道健康,如预防和控制结肠癌、大肠息肉及肠炎等方面具有潜在应用价值。稻米是我国约65%人口的主食,其75%的干物质是淀粉,普通水稻品种RS含量低于1%,富含RS的稻米具有与高RS功能食品相同的作用,因此开展高RS水稻品种的选育及高RS稻米产品的开发具有重要意义。本文从稻米RS的分类及影响RS含量的相关因素、水稻RS形成的分子遗传机制、国内外高RS水稻开发应用现状3个方面进行综述,并对高RS水稻开发应用前景进行了展望,以期为高RS水稻育种及高RS稻米产品开发提供参考。     

Effect of Excess Nickel on Starch Mobilization in Germinating Rice Grains

The effect of excess nickel (as NiSO₄) on starch mobilization of rice (Oryza sativa L.) grains or dehulled rice grains during germination was investigated. Excess NiSO₄ had no effect on starch content and α-amylase activity in endosperm of germinating rice grains or germinating dehulled rice grains. Evidence is provided to show that the hull is a barrier against influx of Ni²⁺ to endosperm; endosperm per se is less effective in Ni²⁺ uptake; and α-amylase extracted from the endosperm of germinating rice grains is highly resistant to excess Ni²⁺.     

籼稻93-11类病斑突变体的特征研究

水稻类病斑突变体是研究系统性抗病机理的理想材料。通过对籼稻93-11干种子进行辐射诱变,筛选获得了156株稳定遗传的水稻类病斑突变体,根据病斑表现型将其分为9类。突变体的病变组织大部分从播种后4~5周开始出现。通过体外接种试验,发现与野生型93-11相比,spl078和spl104对白叶枯病和稻瘟病的抗性增强。用荧光定量PCR技术对spl073,spl078和spl104中抗病相关基因PBZ1,POC1,PR1,PAL3和POX22.3的表达情况进行研究,结果表明,spl078和spl104中这些基因的表达水平高于野生型和其它突变体。进一步研究类病斑的产生与抗病通路标记基因之间的关系显示,这些标记基因在病斑形成过程中表达明显变化;而病斑形成后,表达相对稳定。本研究结果为进一步研究水稻广谱抗病机制和抗病育种提供了良好的实验材料。     

转Bt基因水稻"克螟稻"淀粉食用品质与稻米营养成分的研究

对转Bt基因抗虫水稻（Oryza sativa subsp.japonica）与原亲本的淀粉食用品质和稻米关键性营养成分进行了检测与比较,发现这两种水稻在表观直链淀粉含量、胶稠度和淀粉粘滞特性等淀粉食用品质方面基本相同;在粗蛋白、粗脂肪、总灰分、氨基酸和矿物质等关键性营养成分上差异不显著.表明在水稻遗传转化操作过程中T-DNA（Transferred DNA）并未改变原亲本的品质性状.     

稻米抗性淀粉的研究进展

稻米抗性淀粉具有重要的生理功能及食品应用价值,受到研究者的广泛关注。本文简述了抗性淀粉的分类及测定方法,介绍了稻米中抗性淀粉的测定方法、理化特性、生理功能和稻米抗性淀粉产业研发的研究进展,以期为我国富含抗性淀粉水稻品种选育及稻米抗性淀粉产业发展提供一些参考。