水稻直链淀粉含量与籼粳分化度的QTL及其相互关系研究

用Asominori/IR24重组自交系（RIL）为材料,对控制稻米直链淀粉含量和籼粳分化度的QTL进行了分析,检测到了5个控制直链淀粉含量的QTL（Am1-Am5);分别位于第1,7,8,9,12染色体上,贡献率分别为16．65,13．2％,17．1％,13．2％,14．6％;Aml,Am3,Am5的遗传正效应等位基因来源于IR24,Am2,Am4的遗传正交应等位基因来源于Asominori。同时检测了到了5个控制籼粳分化度的QTL（Ij1-Ij5),分别位于第1,2,11染色体上;贡献率分别为21．95,21．4％,13．4％,25．0％,14．5％;其遗传正效应等位基因来源于Asominori。另外通过稻米直链淀粉含量与灿粳分化度相互关系分析发现两者之间没有密切联系。     

基于重组自交系的水稻抗纹枯病QTL定位

本研究利用157个家系组成的大关稻/IR28重组自交系群体,采用牙签接种法,鉴定了亲本及157个重组自交系群体对水稻纹枯病的抗性。利用QTL Cartographer软件,对水稻纹枯病抗性基因进行检测分析。检测到qsb1、qsb2、qsb5-1和qsb5-2共4个QTL位点,分别位于第1、第2和第5染色体上,贡献率为10.41%~36.92%。qsb5-1的加性效应为负值,表明来自供体亲本IR28相应QTL使纹枯病病斑比值变小;qsb1、qsb2和qsb5-2的加性效应为正值,表明来自供体亲本大关稻相应QTL使纹枯病病斑比值变大。     

不同水稻品种产量及其γ-氨基丁酸和抗性淀粉含量差异与相关性

选用云南省和浙江省近期育成的γ-氨基丁酸（GABA）和抗性淀粉（RS）含量差异较大的水稻品种（系）21个,在云南省新平县相同栽培条件下种植,比较研究其产量、GABA和RS含量差异,并对三者间相关性进行分析。结果表明,供试21个品种（系）产量的平均值为8011．9kg／hm^2,变化幅度为1300．5～11430．0kg／hm^2,其中以W229最低,文稻1号／IR36最高。以滇农S—1／滇靖8号、文稻1号／11136和文稻2号／IR36三个品种（系）GABA含量最高;GABA平均含量各部位依次为皮胚（20．41mg／100g）〉颖壳（5．41m异／100g）〉糙米（5．39mg／10％）〉精米（3．08mg／100g）。精米的RS含量的平均值为1．39％,其中滇屯502／双籼稻最低,RS21最高。颖壳、皮胚、精米的GABA呈偏态分布趋势,而糙米的GABA、精米的抗性淀粉大致呈正态分布趋势,GABA-9RS在品种间的变异系数较大。水稻籽粒中不同部位GABA仅与产量构成因素有关,而与抗性淀粉并无密切联系。     

基于重组自交系的水稻抗纹枯病QTL定位（英文）

利用157个家系组成的大关稻/IR28重组自交系群体,采用牙签接种法,鉴定亲本及157个重组自交系群体对水稻纹枯病的抗性。利用QTL Cartographer软件,对水稻纹枯病抗性基因进行检测分析。结果表明,共检测到qsb1、qsb2、qsb5-1和qsb5-2 4个QTL位点,分别位于第1、2和5染色体上,贡献率为10.41%~36.92%。qsb5-1的加性效应为负值,表明来自供体亲本IR28相应QTL使纹枯病病斑比值变小;qsb1、qsb2和qsb5-2的加性效应为正值,表明来自供体亲本大关稻相应QTL使纹枯病病斑比值变大。     

利用高密度 Bin 图谱定位水稻叶绿素含量 QTL

【目的】探索水稻叶绿素含量及其对氮肥响应的遗传机理,为氮高效、高光效的水稻品种培育提供新的标记区段。【方法】以珍汕 97× 明恢 63 重组自交系 RIL（F11）113 个家系为 QTL 分析的试验材料,在大田栽培条件下,以施氮量为主区、家系为裂区,设计低氮处理（不施氮肥）和正常氮处理（纯氮130、135 kg/hm2）,分别于水稻移栽后 30 d 测定 1.5 叶的 SPAD 值,于抽穗期测定剑叶的 SPAD 值。利用包含1 619 个 Bin 标记的高密度遗传图谱,使用 IciMapping V3.4 软件和完备区间作图法,定位控制水稻叶片叶绿素含量的 QTL。【结果】在两年、两个氮处理和两个发育时期共检测到 15 个调控叶片叶绿素含量的 QTL,分别分布在第 1、2、3、6、7、10、11 号染色体上。单一 QTL 贡献率为 1.21%~40.74%。通过物理位置比较,发现其中 6个 QTL 已经被克隆或与前人定位到的叶绿素含量相关位点在同一区间。其中,在第 6 染色体的 8.45~9.12 Mb 处定位到 1 个调控抽穗期剑叶叶绿素的位点,命名为 qHDCHL6-1,该位点在两年和两个氮处理下均被检测到,贡献率为 1.55%~28.01%。结合功能注释,共筛选到 4 个与叶绿素代谢密切相关的基因,分别为 LOC_Os06g15370（OsNPF3.1）、LOC_Os06g15420（OsAS2）、LOC_Os06g15620（GAST）和 LOC_Os06g15590,其中前 3 个基因已被鉴定克隆。【结论】共检测到 15 个控制水稻移栽后 30 d 和抽穗期叶片叶绿素含量的 QTL,鉴定了 1 个稳定表达的 QTL 位点 qHDCHL6-1,在该区间筛选到 4 个候选基因。     

稻米抗性淀粉含量测定方法的比较分析

以高抗性淀粉水稻品种功米3号、粳稻日本晴、中籼品种9311为材料,比较其蒸煮前后抗性淀粉含量的变化,以及在不同pH值下水解后的抗性淀粉含量的差异.研究结果表明,蒸煮前后各材料的抗性淀粉含量依次为:未蒸煮处理＞蒸煮隔夜处理＞蒸煮处理,未蒸煮处理与其他两种处理相比较差异显著,蒸煮隔夜处理与蒸煮处理相比较差异不显著;不同pH...     

功能水稻研究领域热点之一——高抗性淀粉水稻

抗性淀粉作为一种高膳食纤维的功能性食品成分,因其独特的功能特性和有利于健康的益处而受到重视,其生理作用包括对血糖、空腹血浆甘油三酯和胆固醇水平的控制以及促进吸收矿物质,是近年来功能食品和作物遗传领域的研究热点之一。水稻产量约占全球粮食作物的一半,高抗性淀粉水稻具有重大的研究意义和应用潜力。随着育种技术的不断进步,高抗性淀粉水稻的研究也取得了飞速突破。本文介绍了抗性淀粉的分类和制备方法,抗性淀粉有利于健康的益处及其在食品中的应用,以及国内外通过常规育种、诱变育种、基因工程技术等手段培育具有不同抗性淀粉含量水稻的研究进展,以期为高抗性淀粉水稻遗传育种研究提供参考。     

水稻株型相关性状QTL定位研究

以粳稻日本晴(NIP)和籼型超级稻中嘉早17(YK17)构建的重组自交系(recombinant inbred line,简称RIL)群体为研究材料,于2015—2016年分3季种植于杭州和海南,成熟期考察株型相关性状(分蘖数、株高、剑叶长、剑叶宽、剑叶长宽比、穗长)。并应用这2种群体已构建的分子连锁图谱,对株型相关性状进行QTL分析,共检测到34个相关QTL,分布于除第9染色体外的其他染色体上,LOD值介于2.68～14.39之间,表型贡献率变幅为4.00%～26.62%,3个环境下重复检测到10个QTL。对QTL与环境互作分析发现,24个QTL与环境互作,其中2个QTL对环境敏感。株型相关性状QTL主要分布在第1、2、4、7染色体上,呈簇分布。qPH1、qLFL1和qLFLW1a在3个环境下重复检测到,且贡献率较高,有待于进行克隆和功能分析。     

利用高密度Bin图谱定位水稻抽穗期剑叶叶绿素含量QTL

[目的]挖掘新的控制水稻叶绿素含量的相关位点和基因,为水稻叶绿素含量的遗传机制研究提供理论基础.[方法]利用剑叶叶色存在明显差异的粳稻TD70和籼稻Kasalath杂交构建的包含186个株系的重组自交系群体为供试材料,通过对两亲本及RIL群体重测序,构建了包含12 328个Bin标记的高密度遗传图谱.RIL群体及亲本分...     

高直链淀粉含量水稻品种间淀粉消化特性的差异分析

以4个具有相似的高直链淀粉含量水稻品种为试验材料,分析其淀粉和米粉的消化特性以及影n向消化特性的因素.结果 表明:相对于其他2个品种,MRX和ZXM的米粉和淀粉的酶解消化程度最低;所有品种水稻基本理化特性如表观直链淀粉含量、胶稠度、总淀粉以及蛋白质含量等对淀粉的消化特性无实质影响;不同品种间淀粉消化特性差异主要是由淀粉...     

水稻苗期耐Cd胁迫的QTL定位分析

为进行水稻苗期耐Cd胁迫的QTL初步定位,以Lemont (美国)和Dular(印度)杂交建立重组自交系(RILs)群体,包括123个家系和亲本在内,用含有0.2 mg/L镉的水培液进行处理,以不加镉培养的水培液作为对照,考察了叶绿素含量、根长、株高、叶长等4个性状,并转换成抗性指数,用于评价水稻对Cd污染的抗性指标.在已构建的以109个引物为基础的遗传图谱上进行复合区间定位.共检测到9个加性QTLs,涉及1,2,3,11等4条染色体,其中,以叶绿素抗性指数为指标,检测到3个与耐Cd有关的QTLs位于第2,3,11染色体上,分别解释了14%,9%,9%的表型变异;以根长抗性指数为评价指标,只定到1个位于第1染色体上控制耐Cd的QTLs,解释了9%的表型变异;用株高抗性指数进行定位,共有3个与耐Cd相关的QTLs位于1,1,11染色体上,分别解释了10%,27%,10%的表型变异;而以叶长抗性指数进行水稻秧苗耐Cd性表现的QTL定位,结果发现也有2个QTLs与其耐Cd反应有关,它们分别位于1,11染色体上,解释了21%.12%的表型变异.分析表明,在采用不同评价指标所检测到的9个与耐Cd相关的QTLs中,有7个集中于第1和第11染色体上,其中第1染色体上有4个,第11染色体上有3个.因此,以株高和叶绿素抗性指数为评价指标,检测到的QTLs最多,根长抗性指数为评价指标的最少.研究还发现在第1和第11染色体上的相同区间内同时检测到以不同抗性指数为评价指标的多个与耐Cd相关的QTLs,推测它们可能是功能相同的几个紧密连锁的非等位基因,也可能就是同一等位基因的不同表现形式,从而也说明了该评价指标用于基因定位的准确性和可行性.     

利用重组自交系群体定位水稻茎粗QTL

为开展水稻茎粗相关基因的精细定位,利用岗46B/A232的高世代重组自交系群体和基于重测序构建的高密度遗传连锁图谱,采用复合区间作图法（CIM）,利用R/qtl软件包对水稻倒二节的节间直径（RSID）和倒三节的节间直径（RTID）进行QTL分析,共检测到3个控制倒二节茎粗的QTL和7个倒三节茎粗的QTL,分布在第2、3、4、7、11号染色体上。其中2号染色体上的qRSID2-1和qRTID2-1距离较近,qRSID2-2/qRTID2-2和qRTID2-3可能是同一位点,并在多次试验中被重复检测到,表型贡献率为7.89%~12.36%,物理区间在100 kb之内。     

不同基因型水稻的抗性淀粉含量与稻米品质性状的相关性及差异性

对不同基因型水稻的米质和抗性淀粉含量进行相关性分析,同时根据各基因型水稻的米质进行了聚类和主成分分析。结果表明,粳稻米质优于籼稻;抗性淀粉含量与直链淀粉含量、垩白粒率有显著的相关性,籼稻中的抗性淀粉含量与品质性状有着更宽范围的相关性;聚类分析以欧式距离24.55为标准,将37份水稻材料分为6类,且具有明显的米质优劣划分;主成分因子对稻米品质的影响程度为:外观品质因子蒸煮品质因子碾磨品质因子,而抗性淀粉可归类到蒸煮品质因子中,对米质影响的贡献率达到19.48%。     

利用2个相关群体定位和比较水稻株高与抽穗期QTL

利用一个共同亲本构建的2个重组自交系群体对控制水稻株高和抽穗期进行基因定位和比较分析。结果表明:2个群体共定位到11个控制抽穗期的数量性状位点(QTLs)和11个株高QTLs。控制抽穗期的主效QTL在珍汕97/南洋占群体内位于第7染色体RM500-RM445标记之间;在珍汕97/德陇208群体内定位于第7染色体RMRG4499-RM445标记之间。而控制株高的主效QTL在2个群体中分别定位于第1染色体RM472-RM104之间和第7染色体MRG4499-RM445之间。比较定位结果发现,抽穗期主效QTL在2个群体内都被定位于第7染色体中部位置并且有共同标记RM445,很有可能是同一个基因。说明抽穗期是由主效QTL控制的数量性状,遗传稳定。株高主效QTL在珍汕97/南洋占群体内被定位于第1染色体接近末端标记RM104附近。在珍汕97/德陇208群体内则定位于第7染色体,与该群体控制抽穗期QTL共享RM445标记。     

稻米抗性淀粉含量及其环境稳定性分析

【目的】食用高抗性淀粉含量稻米虽利于提高慢性病人群的健康水平,但培育出的高抗性淀粉含量水稻品种还较少。开展水稻种质资源抗性淀粉含量及其环境稳定性的研究,为高抗性淀粉含量水稻种质资源发掘和生产应用提供参考依据。【方法】参照爱尔兰Megazyme公司提供的方法测定稻米抗性淀粉含量,用PAST软件完成种质含量分布作图。通过一年多点试验评价抗性淀粉含量的环境稳定性,利用DPS软件完成含量方差分析。依据国家标准GB/T15683-2008分析了稻米直链淀粉含量。【结果】对1 206份水稻种质稻米抗性淀粉含量分析,结果表明,绝大部分水稻种质稻米抗性淀粉含量低,含量低于2.5%的占87.6%,高于10%的仅占约0.2%。稻米抗性淀粉和直链淀粉含量存在显著正相关,但在高直链淀粉含量种质中未出现抗性淀粉含量高的品系,却在低直链淀粉含量种质中发现3份抗性淀粉含量高于10%的品系,其中1个优质软米品种Diangu2的抗性淀粉和直链淀粉含量分别为10.12%和12.3%,综合农艺性状优良,米饭食味性好。在3个不同环境种植18个不同抗性淀粉含量的品系,结果显示有13个品系的含量不受种植环境差异的影响,另5个品系的含量受环境影响,稻米的抗性淀粉含量除了受基因型影响外,还受种植环境、以及基因型与环境互作的影响。【结论】水稻种质资源稻米抗性淀粉含量普遍很低,抗性淀粉含量与直链淀粉含量虽存在显著正相关,但低直链淀粉含量种质中也可能存在高抗性淀粉的品种,所以培育稻米抗性淀粉含量高且食口性好的品种是可能的。稻米抗性淀粉含量主要受基因型控制,在不同环境中含量高的品种依然高,含量低的品种仍然低,那么高含量的品种可在其适种稻区种植生产大米,其含量不会被明显影响。     

高抗性淀粉粳稻新品系稻米淀粉链长分布与主要品质特征差异

 【目的】通过对水稻抗性淀粉性状的遗传研究,为高抗性淀粉水稻资源创新与育种提供理论和实践依据。【方法】以抗性淀粉含量有显著差异的粳稻品系为材料,比较分析高低抗性淀粉粳稻品系类型间的支链淀粉链长分布、稻米RVA谱特性值、膳食纤维和直链淀粉含量等主要品质特性的差异及其相关性。【结果】高低抗性淀粉水稻品系间支链淀粉链长分布差异显著,高抗性淀粉水稻品系的支链淀粉中短链部分即聚合度为5～12所占的相对百分比率显著低于低抗性淀粉类型品系,而长链尤其是聚合度为13以上的长链比率明显高于低抗性淀粉类型品系。膳食纤维和直链淀粉含量,高抗性淀粉品系显著高于低抗性淀粉品系,最高黏度值、最终黏度值、热浆黏度值和崩解值等,高抗性淀粉品系均显著或极显著低于低抗性淀粉类型品系。抗性淀粉含量与支链淀粉短链聚合度（DP≤12）呈极显著负相关,但与支链淀粉的中长链聚合度（12＜DP≤36）呈极显著正相关,与直链淀粉含量和膳食纤维含量呈极显著正相关。【结论】水稻中支链淀粉的链长分布、直链淀粉含量和稻米RVA谱特性值与稻米抗性淀粉含量关系密切,在育种实践中可作为育种选择指标之一。     

一种抗性淀粉测定方法的改进

通过淀粉水解动力学分析,比较了防腐剂和抗生素抑制淀粉消化液发酵的效果,以改进Goni等分析抗性淀粉的方法。结果表明,抗生素和防腐剂均能有效抑制消化液中微生物的生长,但防腐剂的使用需要无菌条件,而且对淀粉酶活性的抑制比抗生素强,因此使用抗生素是比较好的选择。为加快淀粉水解速率,降低抗生素对淀粉酶的抑制作用,淀粉酶用量从120 mg增至160 mg,但对水解速率较低的籼稻品种南京11未有改善,因此仍选择120 mg的酶量。这些结果为建立稳定可靠的抗性淀粉测定方法及筛选高抗性淀粉的水稻品种奠定了良好的技术基础。     

水稻地方品种资源条纹叶枯病的抗性鉴定

[目的]鉴定水稻地方品种资源条纹叶枯病的抗性。[方法]利用田间自然诱发鉴定对国内外的119份地方水稻品种资源材料进行了水稻条纹叶枯病的抗性鉴定。[结果]在119份供试材料中,56份籼稻材料中55份抗水稻条纹叶枯病;63份粳稻材料中,2份粳稻抗条纹叶枯病,其余61份都不抗水稻条纹叶枯病。[结论]该研究表明我国的地方品种资源蕴藏着丰富的抗水稻条纹叶枯病资源,这些抗病资源的开发利用将有助于解决我国和东南亚国家长期单一使用 Stv-bi基因的现状。     

基于水稻RIL群体的稻瘟病抗性QTL分析

为了挖掘和利用抗稻瘟病基因,培育抗稻瘟病品种,以抗稻瘟病亲本京宁11(父本)和感稻瘟病亲本2013ZJP-3(母本)培育的包含189份株系的F6和F7重组自交系(RIL)群体作为试验材料,利用99对亲本间有多态性的SSR标记构建遗传连锁图谱;同时,利用宁夏地区优势稻瘟病菌生理小种,采用人工接种和自然诱发相结合的方法对其进行叶瘟、穗颈瘟抗性鉴定,并用QTL IciMapping 4.0软件对叶瘟抗性和穗颈瘟抗性进行QTL分析.结果表明,F7群体的抗叶瘟性状呈连续性分布,且大部分材料偏向于抗病亲本京宁11.QTL定位结果显示,共检测到11个QTL:与叶瘟抗性有关的QTL有4个,分别位于6、6、6、10号染色体上,贡献率达到5％～8％,其中贡献率最大的QTL位于6号染色体上;与穗颈瘟抗性有关的QTL有4个,分别位于6、10、10、11号染色体上,贡献率为5％～8％;与综合抗病指数有关的QTL有3个,位于6、10、10号染色体;此外,在10号染色体上的RM1125单标记区间内有2个控制穗颈瘟与综合抗病指数的QTL,分别解释了 8％、6％的表型变异,加性效应分别为-0.75、-0.40,这个QTL对应的增效基因均来自于父本京宁11.     

基于高密度遗传图谱定位水稻籽粒长宽比QTL

挖掘水稻籽粒长宽比相关的QTL可为水稻粒型的遗传机制研究提供理论基础.以特大粒水稻TD70和小粒籼稻Kasalath构建的重组自交系群体为研究材料,2019、2020年连续2年考察各株系的籽粒长宽比,利用群体重测序构建的高密度遗传图谱对控制水稻籽粒长宽比相关QTL进行分析.结果显示,在重组自交系群体中籽粒长宽比呈连续变异,有明显的超亲分离现象.2019、2020年2年共检测到11个QTLs,分别位于2、3、4、5、6、7、9号染色体上.QTL的LOD值介于3.74～31.41之间,单个QTL可解释2.48％～24.67％的表型变异,2年重复检测到的QTL位点共有4个.进一步分析发现,qLWR2-2、qLWR3-1、qLWR3-2、qLWR4、qLWR5、qLWR6-2及qLWR7共7个位点所在区间与前人的报道相同或相似.qLWR2-1、qLWR6-1、qLWR9-1和qLWR9-2可能是新发现的QTL位点.本研究结果可用于下一步QTL的克隆及分子标记辅助选择育种.