分子标记辅助选择降低籼稻057的直链淀粉含量

 以4种低直链淀粉含量（AC）的籼稻品种(R367、91499、盐恢559、恢527)作优质基因的供体，以产量配合力较强的三系籼稻恢复系057为受体轮回亲本，对高AC值的057进行回交改良。在回交改良中利用分子标记对控制AC值的基因型进行选择，并对分子标记鉴定的Wx基因3种表达类型（GG、TT、GT）植株稻米的AC值进行测定分析。结果显示，GG型植株的稻米AC值高于20%；GT型的变化较大，为17.71%~28.48%；TT型的小于18%。经最小显著差数法（LSR）检验，3种基因型间AC差异达极显著水平。表明这种分子标记对稻米AC值的辅助选择是可靠有效的。通过分子标记辅助选择有效降低了057的AC值。     

优质籼稻品种黄华占和扬稻6号稻米理化特性和淀粉精细结构比较

以携带相同Wxb基因的籼稻品种黄华占和扬稻6号为试验材料,系统分析了这2个优质籼稻品种的理化特性和淀粉精细结构.结果表明,黄华占稻米蛋白质含量显著低于扬稻6号,而表观直链淀粉含量高于扬稻6号,其他理化品质如胶稠度、总淀粉含量和碱消值两者无显著差异;黄华占稻米具有较高的糊化温度和热焓值.黄华占和扬稻6号稻米淀粉粘滞曲线较...     

Wx^mp基因背景下可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和去分支酶基因PUL对水稻蒸煮食味品质的影响

【目的】分析在同一主效基因(Wx^mp)背景下可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和去分支酶基因PUL对稻米蒸煮食味品质的影响,以期为水稻品质遗传改良提供依据。【方法】选择在SSⅡa和PUL存在多态性而其他淀粉合成酶相关基因没有多态性的半糯品系宁0145和粳稻品种武运粳21进行杂交,获得F2群体与F3株系。利用分子标记,选择含有Wx^mp基因的F2单株与F3株系,将这些F2单株与F3株系分成SSⅡa^nPUL^n、SSⅡa^nPUL^w、SSⅡa^wPUL^n和SSⅡa^wPUL^w4种基因型(n和w分别表示该基因来源于宁0145和武运粳21),分析不同基因型蒸煮食味品质性状的差异,探讨同一Wxmp基因背景下不同SSⅡa和PUL等位基因对蒸煮食味品质性状的影响。【结果】不同基因型间蒸煮食味品质性状均存在显著差异,来源于武运粳21的SSⅡa^w基因和PUL^w基因分别使直链淀粉含量增加0.29%~1.00%和0.62%~1.18%,且PUL的效应大于SSⅡa,两者间存在互作效应。SSⅡa^w基因和PUL^w基因降低胶稠度和崩解值,提高了热浆黏度、冷胶黏度、消减值和回复值,对糊化温度、峰值黏度和峰值时间的作用较小。【结论】明确了Wx^mp背景下SSⅡa和PUL基因对稻米蒸煮食味品质的遗传效应,该研究结果为SSⅡa和PUL基因的分子标记辅助选择改良稻米品质提供了理论依据。     

Wx~(mp)基因背景下可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和去分支酶基因PUL对水稻蒸煮食味品质的影响

【目的】分析在同一主效基因(Wx~(mp))背景下可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和去分支酶基因PUL对稻米蒸煮食味品质的影响,以期为水稻品质遗传改良提供依据。【方法】选择在SSⅡa和PUL存在多态性而其他淀粉合成酶相关基因没有多态性的半糯品系宁0145和粳稻品种武运粳21进行杂交,获得F_2群体与F_3株系。利用分子标记,选择含有Wx~(mp)基因的F_2单株与F_3株系,将这些F_2单株与F_3株系分成SSⅡa~nPUL~n、SSⅡa~nPUL~w、SSⅡa~wPUL~n和SSⅡa~wPUL~w4种基因型(~n和~w分别表示该基因来源于宁0145和武运粳21),分析不同基因型蒸煮食味品质性状的差异,探讨同一Wx~(mp)基因背景下不同SSⅡa和PUL等位基因对蒸煮食味品质性状的影响。【结果】不同基因型间蒸煮食味品质性状均存在显著差异,来源于武运粳21的SSⅡa~w基因和PUL~w基因分别使直链淀粉含量增加0.29%～1.00%和0.62%～1.18%,且PUL的效应大于SSⅡa,两者间存在互作效应。SSⅡa~w基因和PUL~w基因降低胶稠度和崩解值,提高了热浆黏度、冷胶黏度、消减值和回复值,对糊化温度、峰值黏度和峰值时间的作用较小。【结论】明确了Wx~(mp)背景下SSⅡa和PUL基因对稻米蒸煮食味品质的遗传效应,该研究结果为SSⅡa和PUL基因的分子标记辅助选择改良稻米品质提供了理论依据。     

不同直链淀粉含量小麦淀粉理化性质与消化特性研究

为深入理解小麦直链淀粉含量与淀粉理化性质及消化特性之间的关系,以4份直链淀粉含量差异较大的小麦品种为材料,分析了其淀粉理化性质以及消化特性方面的差异。结果表明,随着直链淀粉含量的增加,回生值呈增加趋势;在体外消化前期,4个小麦品种的淀粉消化速率差异显著,西农836最慢,陕糯1号最快。这种差异与直链淀粉含量及回生值密切相关,说明直链淀粉比支链淀粉更易于回生,糊化后的冷却过程中更容易发生分子间部分重排和再结晶,重新组装成有序的聚集体,导致供试材料之间快速消化淀粉含量及总体消化程度不同。直链淀粉含量高的品种具有更多的B型小淀粉粒,但是大量B型小淀粉粒的存在并没有导致淀粉消化速率以及淀粉总体消化程度的提高,说明淀粉充分糊化后,粒度的差异并不改变淀粉消化特性。     

水稻灌浆过程中籽粒淀粉合成关键酶活性与蒸煮食味品质

选用稻米蒸煮食味品质有显著差异的4个粳稻品种,对水稻籽粒灌浆过程中淀粉合成关键酶的活性变化及其与蒸煮食味品质关系进行了研究。 不同品质类型的品种间籽粒直链淀粉和支链淀粉含量在灌浆前、中后期表现出差异,这种差异主要表现在灌浆不同时期淀粉积累速率上。籽粒灌浆过程中,不同品质类型的品种中ADPG焦磷酸化酶和可溶性淀粉合成酶活性出现峰值的时间无差异,但淀粉分支酶活性出现峰值的时间,劣质品种明显早于优质品种,而且优质品种灌浆中、后期仍然保持较高水平的酶活性。ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶、淀粉分支酶的活性与直链淀粉含量、支链淀粉含量、味度值、RVA谱特性间的相关性和程度因灌浆时期不同而发生变化。在整个灌浆过程中,可溶性淀粉合成酶活性与味度值间的相关均不显著,但灌浆前期和中、后期的ADPG焦磷酸化酶和淀粉分支酶的活性与味度值间呈显著或极显著相关。选择灌浆前期酶活性低或灌浆后期酶活性高的材料,将有利于提高稻米蒸煮食味品质。     

中国大麦种质资源直链淀粉含量分析

为了弄清中国大麦种质资源中直链淀粉含量的高低,为今后的糯大麦研究和育种提供参考,利用近红外反射光谱（NIRS）法对含糯性基因的167个中国代表性大麦品种的直链淀粉含量进行了测定。结果表明,在中国大麦中鉴定发现的糯大麦种质均属低直链淀粉糯大麦（以下简称低直糯大麦）,尚无一份是无直链淀粉糯大麦（以下简称无直糯大麦）材料。167份含糯性基因品种的直链淀粉含量变异范围为13.34%～38.23%,平均值为25.23%,标准差为4.18,变异系数为16.56%。品种内不同单株间直链淀粉含量不同,有的品种单株变异系数大,有的变异系数小。在28个品种中检测到直链淀粉含量小于15%的单株,其中在6个品种中共鉴定出7份材料,直链淀粉含量低于10%,可以在我国糯大麦育种和遗传等基础理论研究中优先利用。由于大麦品种间和品种内单株之间的直链淀粉含量存在很大差异,因此进行糯大麦种质资源鉴定筛选时,应在品种群体测定的基础上,进一步开展单株纯系繁殖鉴定;在杂交育种中选择糯大麦亲本时,不但要考虑备选品种的直链淀粉含量,还要考虑其个体基因型的遗传一致性。     

小麦籽粒淀粉合成动态及糊化特性的基因型差异

为了明确不同基因型小麦品种籽粒灌浆过程中的淀粉合成动态,为小麦的高产优质栽培提供参考信息,对6个不同基因型小麦籽粒形成过程中淀粉组分的变化及淀粉糊化特性进行了分析。结果表明,非糯性小麦的直链淀粉含量随着花后天数的增加呈上升的趋势,糯性小麦则呈先上升后下降的趋势,所有品种的支链淀粉含量均呈上升的趋势;不同基因型小麦直链、支链淀粉积累速率均呈单峰曲线图,不同品种直链淀粉最大积累速率出现的时间不同,而支链淀粉最大积累速率出现的时间均在花后21d;不同小麦品种的峰值粘度、低谷粘度、最终粘度均随着花后天数的增加而上升;不同品种淀粉糊化特性不同:糯性小麦之间在糊化时间、反弹值上无差异,而在峰值粘度、低谷粘度、最终粘度、稀懈值上的差异达显著水平;对于非糯性小麦,豫麦50和其他品种的多数糊化参数差异达显著水平;糯小麦和非糯小麦在糊化参数上的差异达1%显著水平。     

同源四倍体和二倍体水稻Wx基因与淀粉品质的遗传关系

用Wx 基因的(CT)n微卫星标记和切割的扩增产物多态性序列(cleaved amplified polymorphic sequence, CAPS)分子标记PCR Acc Ⅰ 对40份同源四倍体和14份二倍体水稻Wx基因型进行研究。利用484/485引物检测,Wx基因呈 Wx1、Wx2和Wx3 3种多态性;而用PCR Acc Ⅰ检测,Wx基因表现为G 型和T 型。同时,在测定稻米直链淀粉含量（AC）、胶稠度（GC）和糊化温度（GT）的基础上探讨它们与Wx基因的关系,结果表明AC、GC与Wx基因密切相关,GT与Wx基因相关不显著。综合分析表明,同源四倍体水稻中,92.0%的Wx1基因型材料为G 型,而Wx2基因型村料和800%的Wx3基因型材料为T 型。统计分析表明,Wx基因(CT)n微卫星标记检测与PCR Acc Ⅰ 分子标记检测的相关系数为0842,呈极显著正相关。     

不同食味水稻品种稻米淀粉结构与理化特性及其对氮素响应的差异

【目的】淀粉是稻米的主要成分,其构成及理化特性基本决定了稻米食味表现。探讨优良食味稻米的淀粉构成特征,并解析结实期氮素水平的作用效应,对优良食味水稻品种的调优栽培具有重要意义。【方法】以稻米食味有明显差异的水稻品种金香玉1号、武育粳3号、武密粳和淮稻5号为试验材料,设置结实期不同氮素水平处理,分析稻米淀粉理化特性与食味品质的关系及其对氮素水平的响应。【结果】稻米的食味值表现为金香玉1号>武育粳3号>武密粳>淮稻5号,不同氮素水平下表现一致。优良食味稻米的直链淀粉和蛋白质含量均较低;淀粉RVA谱崩解值较高,消减值较低,淀粉易于糊化;溶解度、膨胀势和淀粉颗粒形态较优,淀粉相对结晶度较高;短支链淀粉占比较高。随着结实期氮素水平的提高,稻米的食味值显著下降,直链淀粉含量有所降低,蛋白质含量显著增加,胶稠度变短,最高黏度和崩解值下降,消减值上升;淀粉的颗粒形态劣化;淀粉的糊化焓、相对结晶度和支链淀粉分支中的B2、B3链含量上升,溶解度、膨胀势、A链和B1链含量下降。稻米理化特性和食味值对氮素的响应存在明显的品种间差异,优良食味品种的食味品质较为稳定,对氮素的敏感度小于普通食味稻...     

早籼稻垩白形成中胚乳淀粉粒发育的电镜观察

对不同垩白度早籼品种中优早3号（少垩白）和泸红早1号（多垩白）的不同温度处理下的胚乳淀粉粒进行了扫描电镜观察,结果显示胚乳腹部淀粉粒形成的发育过程明显受温度条件的影响。在灌浆初始,高温促使淀粉粒发育进程提前,淀粉粒形状呈圆球形,边缘光滑,从而造成成熟时淀粉粒间的空隙明显,结构疏松,垩白率高。这在少垩白品种中优早3号中表现得尤为显著。     

Association Mapping and Marker Development of Genes for Starch Lysophospholipid Synthesis in Rice

Phospholipids are a major kind of lipids in rice grains and have fundamental nutritional and functional benefits to the plant. Their lyso forms(lysophospholipids, LPLs) often form inclusion complexes with amylose or independently influence the physicochemical and functional properties of rice starch. However, the genetic basis for LPL synthesis in rice endosperm is largely unknown. Here, we performed a preliminary association test of 13 LPL compositions among 20 rice accessions, and identified 22 putative main-effect quantitative trait loci responsible for all LPLs except for LPC14:0 and LPE14:0. Five derived cleaved amplified polymorphic sequences and one insertion/deletion marker for three LPL-synthesis-related candidate genes were developed. Association analysis revealed two markers significantly associated with starch LPL traits. These results provide an insight into the genetic basis of phospholipid biosynthesis in rice and may contribute to the rice quality breeding programs using functional markers.     

Allelic Effects on Eating and Cooking Quality of SSⅡa and PUL Genes Under Wxmp Background in Rice

【Objective】Our aim is to analyze the genetic effects of soluble starch synthase gene SSⅡa and debranching enzyme gene PUL on eating and cooking quality under the same main gene background of Wxmp, so as to lay a theoretical basis for rice quality improvement. 【Method】In this study, a semi-glutinous rice line Ning 0145 and japonica rice variety Wuyunjing 21 were crossed to obtain F2 population and F3 lines. There was polymorphism in soluble starch synthase gene SSⅡa and debranching enzyme gene PUL but no polymorphism in other starch synthase related genes between the two parents. With molecular markers, some F2 plants and F3 lines containing Wxmp gene were selected and divided into four genotypes, SSⅡanPULn, SSⅡanPULw, SSⅡawPULnand SSⅡawPULw(n and w indicated that the genes were contributed by Ning 0145 and Wuyunjing 21, respectively). The allelic effects of SSⅡa and PUL genes on eating and cooking quality under the same Wxmp gene background was investigated by analyzing the eating and cooking quality and its differences among different genotypes. 【Result】There were significant differences for eating and cooking quality among genotypes of different parental origins. The allelic gene SSⅡaw and PULw from Wuyunjing 21 increased amylose content by 0.29%–1.00% and 0.62%–1.18% respectively, and the effect of PUL was greater than that of SSⅡa. There was interaction between SSⅡa and PUL genes. The SSⅡaw and PULw genes also decreased gel consistency and breakdown viscosity, increased hot paste viscosity, cool paste viscosity, setback viscosity and consistency viscosity, but had little effect on gelatinization temperature, peak viscosity and peak time. 【Conclusion】The genetic effects of SSⅡa and PUL genes on cooking and eating quality of rice under the background of Wxmp gene were clarified. The results lay a theoretical basis for improving rice quality by molecular marker-assisted selection of SSⅡa and PUL genes.     

水稻分支酶基因 Sbe1和 Sbe3 cDNA的克隆及全序列分析

 通过改良的RT PCR法合成了水稻未成熟种子胚乳cDNA库，并以此为模板，用PCR技术从粳稻品种武运粳7号中克隆了分别编码淀粉分支酶SBEⅠ和SBEⅢ的2个基因Sbe1和Sbe3。序列分析表明，克隆Sbe1和Sbe3基因的大小分别为2490 bp和2481 bp，包含了基因完整的编码序列。Sbe3基因与已发表基因全序列完全相同，同源性达100%；Sbe1基因与已发表基因序列有4个碱基不同，同源性为99.84%，推导氨基酸序列的差异为2个。     

一个水稻新黄绿叶突变体基因的分子定位

在水稻品种武运粳7号中发现了一个黄绿叶自然突变体,经过多代自交形成了稳定的突变系。该突变系和武运粳7号的正反交F2代的遗传分析表明该材料的黄绿叶由1对隐性基因控制,命名为 ygl 2。利用已有的微卫星（SSR）标记和新发展的SSR标记将 ygl 2基因定位于RM1340、RM7269、RM6298、SSR6 16和RM7434、SSR6 5、SSR6 9、RM5957之间,排列位置为RM1340-RM7269-RM6298-SSR6 16 -ygl 2-RM7434-SSR6 5、SSR6 9-RM5957,它们之间的遗传距离分别为238、0.37、0.00、0.62、0.74、0.49、0.86和1.62 cM,这为 ygl 2基因的分子标记辅助选择育种和图位克隆奠定了基础。     

利用SRAP分子标记分析47份杂草稻样品遗传多样性

 利用SRAP分子标记分析了采集于杂草稻多发地区的47份样本的遗传多样性,旨在从基因的开放式阅读框区域（ORFs）深入研究杂草稻的遗传背景,为进一步揭示其来源提供依据。结果表明,参试的我国杂草稻材料在110对引物组合中共扩增出845种类型的谱带,多态性谱带590种,多态率为6982%,平均每对引物可以检测到54条多态性谱带。说明SRAP分子标记对于杂草稻基因组开放式阅读框区域序列的多态性具有很高的检测效率,适用于遗传多样性研究。我国杂草稻材料Shannon Weaver多样性指数（I）为063,且南北方杂草稻多样性指数（I）相当,分别为063和062。聚类分析结果表明,南方收集的杂草稻与北方收集杂草稻群体间遗传分化较大,遗传差异明显。程氏指数判定结果也表明杂草稻呈南籼北粳的分布状态。     

籼粳交重组自交系的亚种属性与稻米品质性状的关系

2006—2007年以典型籼稻七山占和典型粳稻秋光构建的重组自交系(RILs)F8的92个株系和F9的142个株系为试材,分别以程氏指数(ChI)和籼粳特异SSR标记(Dj)为群体形态分化与遗传分化的指标,同时测定11项主要稻米品质性状,分析群体稻米品质性状类型间差异及籼粳属性与稻米品质性状的相关性。结果表明,两世代RILs群体形态分化均表现为接近正态的连续分布,籼型和粳型株系数接近,遗传分化则均表现为明显偏粳的连续分布;根据ChI将RILs群体划分为籼型和粳型,除F9粒宽外两世代品质性状类型间差异均未达到显著水平;根据Dj将RILs群体划分为偏粳型和粳型,两世代粳型糙米率、整精米率、粒宽显著或极显著高于偏粳型,长宽比极显著低于偏粳型;两世代RILs群体ChI与所有品质性状的相关性均未达到显著水平;Dj与糙米率、整精米率和粒宽呈显著或极显著正相关,而与长宽比呈显著或极显著负相关。形态分化与北方粳稻品质性状没有直接关系,而遗传分化中粳稻血缘比例增加可能通过粒形间接改善碾磨品质。     

人工控温条件下稻米垩白形成变化及胚乳扫描结构观察

 利用人工气候箱设高温（33℃）和适温（23℃）2个不同的温度处理,对2个不同垩白类型品种西农8116和广二矮104抽穗后稻米垩白的变化动态进行了研究,并通过对不同温度下稻米胚乳内部淀粉体形态、大小、发育程度、排列结构的扫描电镜观察,分析了稻米垩白形成变化与胚乳内部淀粉体结构特征的关系,结果表明,水稻灌浆结实期稻米垩白形成的变化过程主要是在抽穗5 d到15~20 d的这一时期,其余时段垩白度的变化幅度不大;高温（33℃）与适温（23℃）处理相比,以抽穗后10~20 d间的变化差别最为明显;胚乳淀粉体表现为“裸露型”还是“非裸露型”,主要与胚乳细胞内部淀粉粒发育程度有关,而与品种本身的垩白类型特征无必然联系     

高抗稻瘟病品种粤标5号的遗传背景及农艺性状分析

粤标5号是应用分子标记技术育成的抗病优质水稻新品种,应用水稻12条染色体的237对SSR标记对该品种的遗传背景进行分析,结果发现:93个标记在亲本间有明显的多态性,多态性比例为39.2%;在各染色体上,基因型来自轮回亲本的比例为30.0%~100.0%,来自供体亲本的比例为0.0~70.0%;除染色体1和9外,该品种在其它染色体上均与轮回亲本存在不同程度的差异位点,背景回复率为83.3%,低于理论回复率。此外,对粤标5号的农艺性状分析表明,该品种有多个性状介于双亲之间,但在每穗粒数、结实率、千粒重、粒型等与轮回亲本存在极显著差异。研究结果将为水稻抗病分子育种提供参考依据。