江苏省粳稻淀粉合成相关基因等位变异检测及其对稻米理化指标的影响

大量研究表明,稻米食味品质除受主效基因Wx控制外,还受其他稻米食味品质相关基因的影响。为了探明江苏省粳稻不同淀粉合成相关基因的遗传变异组合对稻米理化指标的影响,本研究利用分子标记对203份江苏省粳稻预试材料(2015年)的9个淀粉合成相关基因的基因型进行检测,发现9个基因位点中仅Wx^CT、SSIIIa这2个位点广泛存在2种类型的等位基因变异,其他7个位点只有0～3份粳稻含有不同类型的等位基因,在此基础上分别研究Wx^CT、SSIIIa基因的遗传效应。研究发现来源于(CT)₁₈的等位基因可能有减少直链淀粉含量(AC)的效应,来源于SSIIIa¹的等位基因可能有减少直链淀粉含量、增加胶稠度(GC)的效应。进一步研究发现Wx^CT、SSIIIa基因之间存在互作效应,且基因间互作效应的方向随基因来源不同而异。     

稻米淀粉性状的QTLs定位及其与淀粉合成相关酶基因的关联性分析

利用104个SSR标记对包含178个株系的F7代重组自交系群体(由D50/HB277衍生而来)进行遗传多样性分析,构建了一张覆盖水稻基因组遗传距离1 323 cM,标记间平均遗传距离为11.6 cM的遗传图谱。继而利用28对淀粉合成相关酶基因检测群体多态性,结果筛选到10对有多态的淀粉合成酶基因,整合到遗传图谱上,发现18个调控蒸煮食味品质的QTLs。最后,利用SPSS统计软件计算淀粉合成相关酶基因能解释食味品质表型变异的值,发现计算结果与QTL所得结果大致相同。     

水稻低直链淀粉含量相关基因研究及其在育种中的应用

水稻直链淀粉含量作为水稻重要的品质性状之一,一直是水稻研究热点。低直链淀粉含量的稻米,其米饭口感好,冷不回生,有弹性且膨胀性好,广受消费者青睐。综述了近年来水稻直链淀粉含量的遗传机理、基因定位及克隆等方面的研究工作,并对水稻低直链淀粉含量的育种研究和应用进行了展望。     

水稻淀粉合成相关基因分子标记的筛选与利用

利用分子标记检测的方法,对不同水稻品种间的淀粉合成相关基因的基因型进行了系统筛选。结果显示,淀粉合成相关基因在籼粳亚种间表现出较好的多态性,在籼亚种内存在较大变异,在粳亚种内较为保守,籼稻品种9311和明恢63的基因型更接近于粳稻品种;在28个粳稻亲本中检测到6个淀粉合成相关基因存在着2种或3种等位基因型。利用在关东194和武粳13之间具有多态性的可溶性淀粉合成酶基因SSIIa和SSIIIa的分子标记,在其杂交后代88份粳稻品系中检测到2个基因的4种基因型。     

籼稻栽培品种中淀粉合成相关基因的遗传变异和群体结构分析

选用34个淀粉合成相关基因分子标记对87份来自不同国家和地区的籼稻栽培品种进行遗传变异和群体结构分析.结果表明,34对引物共检测到80个等位变异,平均每个位点含2.35个等位基因,品种间等位基因变异范围2～6;Shannon's信息指数变幅为0.303 ～0.796,平均为0.539;多态信息含量(PIC)的变幅为0.084～0.658,平均0.295;遗传相似系数变幅为0.265 ～0.990,表明淀粉合成相关基因在品种间存在遗传差异,但不同品种间等位基因的变异频率不同.87份籼稻品种可以分成3个类群,类群内品种遗传背景比较相似,类群间品种遗传背景差异明显,其中,39.1％的籼稻品种遗传组分单一,而遗传背景复杂的籼稻品种达到60.9％.该研究可为水稻淀粉品质的遗传改良提供依据,并为后续淀粉品质性状的关联分析奠定基础.     

基因芯片分析水稻灌浆期籽粒淀粉合成相关基因的表达

水稻Oryza sativa灌浆过程是籽粒胚乳细胞蔗糖转变成淀粉的过程.为了解这期间的基因表达变化,研究利用Affymetrix水稻基因芯片分析了水稻籽粒灌浆3和9 d的基因表达差异,并着重分析了淀粉合成代谢相关基因的表达模式.结果表明,在检测到信号的59个淀粉合成相关基因中,灌浆后9 d相比3 d表达丰度上调2倍的基因有20个,包括SUS2、AGPS2、AGPL2、GBSSⅠ、SSⅡa、BEⅠ等,这类基因对水稻籽粒淀粉合成和灌浆起了至关重要的作用.灌浆后9 d相比3 d表达丰度下调2倍的基因有12个,包括CIN2、SPS3、AGPL1、GBSSⅡ、SSⅢb等,这类基因可能参与胚乳细胞基本结构的形成以及初始淀粉粒的产生.     

不同来源水稻种质的直链淀粉含量多样性分析

对673份来自日本、韩国、中国贵州、湖北、江苏、浙江和云南的水稻种质的直链淀粉含量进行了测定与分析,结果表明各来源种质间的直链淀粉含量均有极显著差异。含量变化幅度最大的是云南的种质,最小的是湖北的种质,它们的直链淀粉含量变化幅度分别为0%~28.31%、0%~18.51%。各来源不同级分的种质资源数量的分布总体上呈正态分布,主要集中在低含量型,占58.38%。种质材料直链淀粉含量均具有较高的遗传多样性,遗传多样性指数分别在1.66~1.94之间。各来源种质中均有很多直链淀粉含量在8%~15%的种质;只有来自云南的材料中含有高含量型的种质材料,如毫粑公、扎西玛等。这些水稻种质中的直链淀粉含量的特异类型可以为培育不同消费需求的水稻品种提供优异的种质资源。     

水稻直链淀粉含量选择对淀粉合成关键酶活性影响

选用直链淀粉含量有显著差异的杂交后代及亲本,分析其灌浆过程中籽粒淀粉积累和合成关键酶活性变化。结果表明,通过籽粒直链淀粉含量的选择不仅可以提高或降低杂种后代的直链淀粉合成和积累速度,而且还可以明显改变籽粒淀粉合成关键酶活性大小;直链淀粉含量低的后代ADPG焦磷酸化酶和可溶性淀粉合成酶活性达到峰值的时间比含量较高的后代要早,而淀粉分支酶活性达到峰值时间与此相反。     

开花期剪叶和疏花对宁粳1号和镇稻88稻米直链淀粉含量和胶稠度的影响

以粳稻品种宁粳1号和镇稻88为材料,在水稻开花期采用剪叶和疏花处理方法调控单茎叶面积和颖花数的差异,研究源和库的改变对稻米直链淀粉含量和胶稠度的影响。结果表明,随剪叶数量增加,叶花比下降,稻米直链淀粉含量显著降低;随疏花数量增多,叶花比提高,稻米直链淀粉含量显著上升,而胶稠度与之相反。本研究还发现了叶花比在一定范围内,稻米直链淀粉含量和胶稠度变化较快,当叶花比超过一定范围时稻米直链淀粉含量和胶稠度变化趋缓甚至不再变化,说明,剪叶疏花处理只能在一定区间内对稻米蒸煮品质进行调控。初步明确了叶花比为2是影响稻米蒸煮品质的临界值。提出了可通过增源或减库的方式提高叶花比以实现较劣品种的蒸煮品质向较优转变。其结果可供优质粳稻栽培参考。     

The Source of Genes Related to Rice Grain Starch Synthesis Among Cultivated Varieties and Its Contribution to Quality

The property of starch in rice grain endosperm is a very important determinant for rice quality, and it is essential to understand the genetic effect of the genes related to starch synthesis in high-yielding rice varieties for rice quality improvement. The physicochemical properties （e.g., amylose content, gel consistency, and RVA profile） were assessed on 53 rice varieties, including certain typical indica/japonica landraces and certain high-yielding modern varieties. And molecular markers for Sbel, Sbe3 developed on the basis of sequence diversities between the rice subspecies indica and japonica, together with PCR-Acc I marker for Wx gene were used to investigate the genotypes of 53 rice cultivars. The result showed that the developed molecular markers for Wx, Sbel, Sbe3 could distinguish indica or japonica alleles at three loci. Among all the 53 rice cultivars, six genotypes were observed when Sbel, Sbe3, and Wx loci were considered together, while the genotypes of WxiSbelJSbe3i and WxiSbelJSbe3J were absent. In order to explore the genetic effects of the three genes, especially for starch branching enzyme genes, ANOVA and multiple comparison analysis were conducted. The results showed that rice cultivars with different genotypes exhibited different phenotypes, including amylose content, gel consistency and certain RVA characteristics, and the significant differences among the six genotypes were observed. It was concluded that these three genes had randomly recombined during the process of the rice variety development. And the genetic effects of indica and japonica alleles at three gene loci were different, of which, Wx gene plays a major role in determining the starch properties, followed by Sbel and Sbe3, and the genetic effects of Sbel and Sbe3 in different backgrounds （Wx~, WxJ） are different. The results have provided a clue for rice good quality variety development, and the molecular markers will benefit to the improvement in quality of rice.     

影响铁路货车磁粉探伤质量的原因分析及对策

通过专项检查发现的问题,对影响货车磁粉探伤的原因进行了分析,提出了提高探伤设备性能、控好磁悬液质量、抓好工件表面清洁质量等提高磁粉探伤质量具体措施,以及时发现货车配件及轮对车轴裂纹、消除安全隐患,确保货车车辆运行安全。     

早晚季水稻耐光氧化反应特性及其与品质稳定性的关系

以耐光氧化反应特性和品质性状具有明显差异的9个水稻品种为材料,研究在早、晚季不同温光栽培条件下,水稻品种的耐光氧化反应特性和品质性状表现及其相互关系。结果表明,水稻的耐光氧化反应特性与稻米品质的优劣不呈显著性相关,但与垩白米率,垩白度,精米率,整精米率,磨损率和直链淀粉含量等品质性状在早晚季的稳定性密切相关,即耐光氧化反应特性强的品种在不同季节栽培其米质稳定性较好。     

3种稻米淀粉成分的分离

采用化学方法分离稻米粉,得到了除直链淀粉、支链淀粉以外的中间成分和非淀粉成分,初步测定了它们的含量,并观察了其形态结构的不同,可能会为揭示稻米品质的差异提供一个新的方向。     

6个水稻品种(系)广亲和性鉴定与研究

选用６个待测水稻广亲和系，以４个全国统一标准测验种和１０个光温敏核不育系为亲和性测验种，按ＮＣⅡ设计配制６８个组合，结果表明：ＨＰ１２１、Ｙ１０１、ｍｐ４１９为广亲和品种，中４１３为部分广亲和，ｍｐ４０３为弱广亲和性，ｒ４００２无广亲和性。并对水稻广亲和性的复杂性及鉴定标准进行了讨论     

Differences in Starch Chain Length Distribution and Structure Characteristics of Early-Indica Rice Under Different Temperature Treatments During Grain Filling

Effects of temperature during grain-filling on chain length distribution and structure characteristics of 4 early-season indica rice cultivars were investigated under the environment-controlled conditions. The plants at flowering stage were subjected to two temperature treatments until maturity (the mean dairy air temperature, 22 and 32℃ for optimum temperature treatment and high temperature treatment, respectively). The result showed that high temperature during grain-filling significantly decreased the long B-chain content and increased the intermediate B-chain content. But the effect of high temperature on other starch chains appeared to be cultivar-dependant. The crystalline characteristics of rice starch were also affected by temperature during grain-filling. The intensity at 18° 2 θ of X-ray diffraction pattern of rice samples under high temperature was higher than those under optimum temperature, though all rice starches performed A-crystalline type. Moreover, the intensity at 18° 2 θ was positive correlation with intermediate B-chain content and negative correlation with long B-chain content.     

旱作对稻米蒸煮品质的影响研究

选用以IR64为受体的抗旱基因聚合杂交后代的147个新品系为材料,以水作为对照,研究了旱作对稻米蒸煮品质的影响。结果表明:总体上旱作处理下抗旱新品系的胶稠度比水作处理下低,胶稠度越高的品系,旱作胶稠度降低越大;旱作处理下的碱消值比水作的高,碱消值越高的品系,旱作和水作处理下的差别越小;旱作处理下的直链淀粉含量比水作处理下低,随着直链淀粉含量的增加,旱作和水作的差别越大,但在AC较低时,旱作条件下比水作条件下稍高。在糊化温度和直链淀粉含量两性状上,旱作对改善品质是有利的,对胶稠度不利,不过胶稠度较高的品系中也有个别品系旱作处理的胶稠度比水作的相近或稍高,这些品系有望育成抗旱新品种作为旱作品种推广。     

稻米直链淀粉含量遗传及相关基因的研究进展

稻米直链淀粉含量是最重要的稻米品质性状之一。本文综述了稻米直链淀粉含量的遗传、分子标记QTL定位以及该性状相关基因的分子生物学特性,介绍了应用稻米直链淀粉含量相关基因的分子标记辅助选择来改良稻米品质的方法,提出了稻米直链淀粉含量改良的对策和建议。     

氮磷钾肥施用量对稻米直链淀粉含量和淀粉粘滞特性的影响

通过盆栽和大田试验,研究了N、P、K肥对稻米直链淀粉含量和淀粉粘滞特性的影响。结果表明,N肥施用量增加,直链淀粉含量、最高粘度和崩解值下降,消碱值和回复值上升。增施P肥对直链淀粉含量影响不明显,对最高粘度、崩解值、消碱值和回复值影响效用,供试品种间变化趋势存在差异。K肥施用量增加,各品种均表现出直链淀粉含量、最高粘度、崩解值上升趋势,消碱值和回复值呈下降趋势。对NPK肥,不同品种反应程度不同,品种与N、P、K之间,N、P、K三者之间都存在互作效用。减少N肥用量,适量增施K肥有利于稻米食味品质的提高。     

灌浆结实期不同温度下早籼稻米淀粉链长分布与结构特征差异分析

 利用人工气候箱设高温（32℃）和适温（22℃）两个典型温度处理，对4个早籼水稻品种在不同灌浆结实期温度下的淀粉链长特征与晶体结构差异进行了分析。结果表明，高温处理下稻米淀粉的长B链（Fr II-1）的比例明显下降，其平均分子聚合度也有所减小，而中等B链（Fr II-2）的比例则有所上升，其余淀粉组分的比例及其平均分子聚合度在不同温度处理下的变化规律则不明显，可能与品种本身的淀粉类型特性有关；对不同温度处理后淀粉的X-衍射图谱分析表明，灌浆结实期的不同温度处理并不影响稻米淀粉的晶体类型，但对淀粉的微晶结构有着一定影响，高温处理下X-衍射图谱中的18?2θ峰相对较高、17?2θ峰相对较低，其变化与稻米淀粉中的长B链含量呈显著负相关，而与中等B链含量呈正相关。