不同类型水稻品质性状变异特性及差异性分析

对来自全国各地的8 390份稻米样品按籼型常规稻、籼型杂交稻、粳型常规稻和粳型杂交稻进行分类,并对其品质性状做了比较分析。结果表明：（1）常规稻品质性状的变异系数略高于杂交稻。糙米率、精米率、粒长和长宽比的变异系数较小,垩白米率、透明度和垩白度的变异系数较大。（2）粳稻的品质优于籼稻。垩白、整精米率和直链淀粉含量是籼稻品质改良的重点,垩白和整精米率是粳稻品质改良的重点。（3）籼型杂交稻的稻米品质得到明显改善,除垩白外,其他品质性状达到优质米一、二级标准的比率均较高。（4）籼型常规稻的垩白和直链淀粉含量呈两极分布,籼型常规稻中米质较优和较差的样品比例均较高。     

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。     

籼型细胞质对粳稻杂交后代F1稻米品质的影响

为促进东北粳稻稻米品质遗传育种研究，本试验利用分子标记手段对东北粳稻细胞质进行籼粳类型鉴定，再以4份籼质粳核超高产粳稻与4份粳质粳核粳稻构建双列杂交群体，分别在沈阳和哈尔滨两地种植，分析籼型细胞质背景下杂交后代F₁稻米品质性状的变化特征。结果表明，筛选到4份超高产粳稻沈农265、沈农9741、辽粳454、沈农9816的细胞质为籼型；杂交后代F₁品质性状相关性分析得出，食味值与直链淀粉含量正相关，与蛋白质含量极显著负相关；稻米品质方差分析表明，与粳质粳核材料相比，籼质粳核材料稻米蛋白质含量低，加工品质、蒸煮食味值高。综上所述，相同核遗传背景下，籼质粳核基因互作可能有利于提高稻米品质和口感。     

籼粳稻杂交后代群体形态分化与遗传分化的比较

 以典型籼稻七山占和典型粳稻秋光构建的F8、F9重组自交系为试材,研究表型性状所揭示的形态分化与籼粳特异SSR标记所揭示的遗传分化差异,探讨维管束性状与形态分化和遗传分化的关系。形态分化和遗传分化所揭示的群体后代籼粳属性均呈偏粳分布,遗传分化所揭示的更加偏粳。依程氏指数、大小维管束比、大维管束比的分类结果与遗传分化相符度均为50%左右,将维管束性状作为程氏指数补充所得总分值与遗传分化的相符度为80%左右,相符度显著增高。维管束数量比可以作为籼粳分类的补充性状。     

粳型杂交稻稻米外观品质性状的遗传效应研究

 以宁67A等4个粳型不育系与K1722等9个粳型恢复系进行不完全双列杂交，采用禾谷类作物胚乳品质性状的遗传模型及其分析方法，对粳型杂交稻稻米外观品质性状进行了遗传研究。结果表明，稻米的糙米长、糙米长宽比、糙米长厚比主要受母体加性效应控制，而透明度以母体加性效应和种子直接加性效应为主；垩白率、垩白度主要受种子直接加性和母体加性效应所控制，以种子直接加性效应为主。多数性状的种子直接遗传率、细胞质遗传率和母体遗传率均达显著或极显著水平，其中糙米长、糙米长宽比、糙米长厚比、透明度以母体遗传率为主，垩白率、垩白度以种子直接遗传率为主。另外，根据性状的遗传效应预测值对各亲本的育种利用价值作了评价     

籼粳遗传背景对水稻淀粉特性的影响

稻米中淀粉的种类、含量及分子结构与品质性状相关性密切。本研究以粳稻品种沈农265与籼稻品种沪恢99杂交后的F10代重组自交系群体为试材,探究籼粳遗传背景对淀粉特性的影响,定位调控淀粉特性的QTL,探究淀粉合成酶基因型的差异,同时分析了淀粉特性、Fi与稻米其他品质性状的关系。结果发现AAC、Fb3含量偏粳型>中间型>偏籼型,Fa偏籼型>偏粳型、中间型,RS含量偏粳型、中间型>偏籼型。定位实验鉴定出3个AAC的QTL,分布在第1、4、7染色体上,贡献率为11.58%~15.55%;3个Fa的QTL,位于第4、6、7染色体上,贡献率为5.92%~8.18%;6个Fb3的QTL,位于第1、3、4、5、6染色体上,贡献率为0.96%~22.23%;3个控制抗性淀粉的QTL,贡献率为6.39%~12.68%。三个重要淀粉合成酶基因型SBE3、SSⅢa、UGP1,其中SBE3、UGP1基因型淀粉特性类型间未达到显著水平,SSIIIa基因型中间型AAC含量显著高于偏籼型和偏粳型株系,Fa含量显著低于偏籼型和偏粳型株系,Fb3含量中间型>偏籼型>偏粳型。     

冷水胁迫对云南粳稻品质性状的影响

 以11个云南粳稻品种为试验材料,研究冷水胁迫对稻米品质性状的影响以及水稻耐冷性与品质性状冷水反应的相关关系。结果表明,品质性状的冷水反应不仅与品种有关,也与具体的品质性状有关。冷水胁迫使粒宽、千粒重、垩白粒率、精米白度、糙米率、味度值、最高黏度、最低黏度、崩解值、最终黏度显著或极显著降低,使长宽比、整精米率、碱消值、蛋白质含量和消减值极显著增加,而粒长、精米率、直链淀粉含量、到达最高黏度时间（峰值时间）和起浆温度不因冷水胁迫发生明显变化。相关分析表明,成熟期综合耐冷性与稻米的味度值、蛋白质含量、最高黏度和崩解值的冷水反应指数具有显著或极显著相关性。因此,提高育成品种的耐冷性对稳定和改善稻米食味品质具有重要作用。     

籼粳交重组自交系亚种属性判别及维管束性状的变异

以典型籼稻七山占和典型粳稻秋光构建的重组自交系群体为研究对象,利用程氏指数法和维管束分类性状分别对其不同世代（F6和F8）群体进行籼粳亚种属性判别。发现群体表现为中间类型占优势的偏粳分布,具有明显籼粳亚种间差异的维管束性状在群体内实现了重组,理论上通过籼粳杂交可以实现优良维管束性状的组合。穗颈大小维管束比、倒2节间和穗颈大维管束比在确认群体的籼粳属性时与程氏指数法判别结果相似,且较穗颈大、小维管束数和倒2节间大、小维管束数在世代间表现稳定,可作为鉴别群体籼粳属性的参考指标。群体内多数株系还属于分化不彻底的中间类型,造成穗颈大小维管束比、倒2节间和穗颈大维管束比对某些株系的判别存在一定差异。     

籼粳稻杂交后代蒸煮食味品质与亚种分化的关系

以2个典型籼粳稻杂交重组自交系F8群体(中优早8号×丰锦,计158株系;七山占×秋光,计142株系)为试材,利用程氏指数法鉴别其籼粳属性,同时测定稻米食味品质及淀粉RVA特征值,分析籼粳杂交后代稻米蒸煮食味品质与籼粳亚种性状特征的关系。结果表明:1)2个群体程氏指数、口感、综合评分及RVA谱特征值均呈连续分布,大部分株系介于双亲值之间;2)程氏指数与口感、综合评分及各RVA谱特征值的相关不显著或相关系数较小,依据程氏指数划分的类型间口感、综合评分及RVA谱特征值无明显差异,说明籼粳分化对稻米食味品质无直接影响;3)随着口感改善和综合评分的提高,热浆黏度、冷胶黏度、消减值降低、回复值升高,其他RVA谱特征值变化规律性不明显。     

籼粳交DH群体和RIL群体的构建及籼粳分化

 对籼粳杂交组合“02428（粳）/特青（籼）”F1进行一步成苗法花药培养，对该组合的分离世代采用连续自交随机选择，分别获得由132个株系组成的加倍单倍体（DH）群体和由157个株系组成的重组自交系（RIL）群体。通过形态指数法和分子标记法对两个群体的籼粳分化进行了研究，结果表明，无论是DH群体还是RIL群体，各株系的籼粳形态指数和分子标记指数分布均呈正态分布，但RIL群体的偏态性强于DH群体，且明显偏父。     

特异性SSR标记对水稻籼粳交RIL群体的分类研究

以七山占(典型籼稻)×秋光(典型粳稻)F8重组自交系群体为试材,用形态指数法和分子标记法对该群体的籼粳分化进行研究。结果表明:重组自交系群体由籼到粳呈偏粳的连续变化,与形态指数法相比,分子标记法判断该重组自交系群体更加偏粳;两种分类方法的符合度仅在50%左右;籼粳交后代群体的非随机组合值较低,其平均值R2=0.019。     

Comparison of Morphological and Genetic Differentiations in Filial Generation of Cross Between Indica and Japonica Rice

A recombinant inbred line (RIL) population of F8 and F9 generations derived from a cross between a typical indica rice (Qishanzhan) and a typical japonica rice (Akihikari) was used to study the difference between morphological differentiation based on phenotype characters and genetic differentiation using indica and japonica specific SSR markers, and to evaluate the relationship between vascular bundle characters and morphological and genetic differentiations. The results showed that the frequency distributions of morphological and genetic differentiations were all inclined to japonica type in the filial generation. The population was more inclined to japonica type based on genetic differentiation than on morphological differentiation. The consistent degrees of classification based on the Cheng's index, the ratio of large vascular bundle number to small vascular bundle number in panicle neck (RLSVB) and the ratio of large vascular bundle number in the second internode from the top to that in the panicle neck (RLVB) were all about 50% compared with the genetic differentiation, and the consistent degree of the total scores of the Cheng's index combined with the vascular bundle number ratios was significantly increased to about 80% compared with the genetic differentiation. Therefore, the vascular bundle characters could be used as a helpful supplement for subspecies classification.     

籼粳交后代中的穗型指数与亚种特性及产量性状的关系

 以两个典型的籼粳交重组自交系F6群体(RILSA：中优早8号／丰锦;RILSB：七山占／秋光)为试材,分别在四川和辽宁种植,研究穗型指数（PTI）与亚种特性及产量性状的关系。结果表明,PTI在籼粳交后代中表现连续变异,籼粳交可以创造大量具不同PTI的株系,可以作为理想穗型选育的来源。生态环境对PTI有显著影响,从辽宁到四川,PTI显著变小。 PTI与大多数亚种特征性状呈显著负相关。PTI在不同亚种类型间有明显差异,总体上有籼(H)>偏籼(H′)>偏粳(K′)>粳(K)的趋势,但PTI不可以作为判别亚种类型的依据,因为籼粳交后代中的PTI在不同亚种类型间交错重叠。PTI与穗部性状和产量性状大多呈负相关,两群体中绝大多数株系的PTI为中下部优势型,在产量上具有明显优势。     

水稻剑叶气孔性状QTL分析

为剖析水稻叶片气孔性状的遗传机理,以典型籼稻七山占和典型粳稻秋光构建的F10重组自交系群体为材料,用该群体包括122个SSR标记的遗传连锁图谱对水稻齐穗期剑叶气孔性状进行了QTL分析。共检测到9个控制气孔相关性状的QTL。包括4个控制气孔密度的QTL(qSD-1、qSD-4、qSD-7和qSD-8),分别位于第1、4、7和8染色体上,贡献率分别为7.2%、8.1%、9.1%和5.9%;2个控制气孔长度的QTL(qSL-4和qSL-6),位于第4和6染色体上,贡献率分别为6.6%和10.5%;3个控制气孔宽度的QTL(qSW-5、qSW-7和qSW-10),位于第5、7和10染色体上,贡献率分别为12.4%、9.7%和5.6%。与其他研究结果相比较发现,除qSD-1外,其余8个QTL过去均未曾报道过,其中位于第4染色体上控制气孔密度的qSD-4与前人检测到的控制光合速率的QTL重叠。     

水稻亚种间优质米组合的选育初报

对籼粳交组合及其亲本的稻米品质进行了分析，结果表明：在选育水稻亚种间优质米组合时，亲本中必须有１个优质米亲本，另一个为高产中等米质亲本；配制偏粳组合时，最好选用粳型不育系作母本；反之，配制偏籼组合时，应选用籼型不育系作母本；双亲垩白度都高的亲本不宜选用；另外，在选配偏粳组合时，不宜选用直链淀粉含量高（２４％以上）的籼稻作父本，最好直链淀粉含量在２０％以下。     

稻米出饭特性QTL分析及遗传研究

 米粒长、饭粒长和饭粒延伸系数等性状与米饭品质密切相关。以籼稻台中本地1号（TN1）与粳稻春江06为亲本构建的加倍单倍体群体为材料,利用全基因饱和分子标记连锁遗传图谱对多个稻米出饭特性相关的性状进行QTL定位, 共检测到14个QTL。其中,米粒长和米粒浸长QTL各1个,均位于第2染色体上,分别可以解释性状变异的15.20% 和1850%;1个米粒浸泡膨胀率QTL,位于第6染色体上,可解释性状变异的1339%;1个煮饭粒长QTL,位于第9染色体上,可解释性状变异的1360%; 3个蒸饭粒长QTL,分别位于第1、3和12染色体上,共解释性状变异4500%;4个煮饭延伸率QTL, 分别位于第3、6、9和10染色体上,共解释性状变异6130%; 3个蒸饭延伸率QTL分别位于第1、3和6染色体上,共解释性状变异4910%。在已知的Wx和ALK基因所在区域都检测到了米饭延伸性相关的QTL。相比较而言,覆盖ALK基因的QTL对出饭特性的影响更大,LOD值达到了635。该研究结果可为稻米出饭特性相关调控基因的克隆奠定基础,同时对稻米品质的改良及高产优质稻品种的分子标记辅助选育提供理论参考。     

Relationships of Panicle Type Index with Subspecies Characteristics and Yield Traits in Filial Generation of Crosses between Indica and Japonica Rice

Two recombinant inbred line(RIL)populations,one derived from a cross between Zhongyouzao 8(indica)and Toyonishiki(japonica)and the other from a cross between Qishanzhan(indica)and Akihikari(japonica),were grown in Liaoning and Sichuan Provinces,China,to study the panicle type index(PTI,the ratio of a number of node position on panicle axis where the secondary branch with the most numerous secondary branch grains is located to the number of primary branches)and its relationships with subspecies characteristi...