水稻粒宽突变体gw87的基因定位及候选基因分析

[目的]对水稻粒宽突变体gw87(grain width 87)进行表型鉴定、遗传分析、基因定位及候选基因分析,为探明该基因调控水稻籽粒大小的分子机制及应用潜力奠定基础.[方法]利用甲基磺酸乙酯诱变籼稻恢复系材料676R,获得一份籽粒宽度和千粒重显著增加的突变体gw87.对该突变体进行表型观察、农艺性状调查及外源油菜素...     

水稻胚乳发育调控分子机制获揭示

<正>中国农业科学院作物科学研究所作物功能基因组研究创新团队克隆了水稻胚乳发育新基因FLO10,从细胞和遗传层面阐明了FLO10基因调控水稻胚乳发育的分子机制,为稻米品质的分子改良奠定了基因和材料基础。相关研究成果在线发表在《新植物     

耐热基因,有望让水稻不再“中暑”

正浙江省农业科学院病毒学与生物技术研究所研究员朱英团队在开展高温影响稻米品质的机制研究及相关耐热基因的克隆的过程中发现了水稻耐热基因。稻米品质最直观的两大指标就是外观和口感。加工成精米之后是否颗粒透亮,煮熟之后的米饭吃起来是否软硬适中、饭香扑鼻,这主要是由稻米中淀粉的品质决定的,其中直链淀粉含量的高低则是     

我国科学家找到稻米蛋白品质改良路径

正据中国农科院最新消息,该院作物科学研究所万建民院士团队克隆了水稻蛋白品质形成新基因GPA5,并从细胞、遗传和生化层面阐明了GPA5在水稻贮藏蛋白后高尔基体转运中的关键作用,从而揭示了稻米蛋白品质形成的分子机制,对稻米蛋白品质改良具有重要指导意义。相关成果在线发表于《植物细胞(The Plant Cell)》。     

稻米品质性状研究进展与应用

水稻作为我国重要的粮食作物之一,改善其稻米品质是每位育种工作者所追求的夙愿。人们对米质的要求随着生活及消费水平的增加而有所提高,目前改良稻米品质已成为育种家开展水稻品质育种的重要目标。对稻米品质性状的构成、影响米质的因素及稻米品质性状的分析技术进行了系统性的概述,将调控米质的外观品质、加工品质(粒型、垩白)、蒸煮食味品质(直链淀粉含量、糊化温度及香味)、营养品质(蛋白质)等性状相关基因的克隆、功能研究以及重要稻米品质基因在常规育种和现代育种技术上的应用进行了综述,并对稻米品质分析技术、稻米品质性状相关基因在育种上的应用进行了展望,以期为稻米品质分析技术、稻米品质的改良及品质育种提供参考,提高水稻品种的多样性,丰富水稻的种质资源。     

作物优异种质资源及其品质相关基因克隆研究的若干进展

本文简述本研究所农产品品质研究的进展情况:(1)高赖氨酸蛋白基因转化杂交水稻恢复系,T5代转基因稻米的赖氨酸含量最高的株系比CK高46.9%;(2)发掘出稻米中分别富含钙、铁、锌、硒、黄酮、谷维素、γ-氨基丁酸、辅酶Q10的水稻优异种质;(3)发掘出甘薯中富含DHEA和β-胡萝卜素、葡萄中富含白藜芦醇和原花青素、茶叶中富含EGCG和茶氨酸的优异种质;(4)发掘出水稻、小白菜Cd和Pb累积量低的优异种质;(5)克隆出甘薯β-胡萝卜素,黄芪异黄酮,人参皂甙,水稻谷甾醇、γ-氨基丁酸和茶树EGCG等6种活性成分生物合成的9个关键酶基因.     

转稻瘟病抗性基因Pi-d2水稻的主要农艺性状和米质研究(英文)

[目的]对农杆菌介导转化获得的稻瘟病抗性基因Pi-d2的水稻植株稳定后代的主要农艺性状和米质进行了分析,以期为转基因水稻的生态学和安全性评价提供的依据。[方法]在田间调查了转Pi-d2基因水稻植株的主要农艺性状,并对转基因水稻稻米理化特性和氨基酸含量进行测定。[结果]外源基因Pi-d2的导入可引起受体植株后代农艺性状可遗传的变异。大部分转基因植株生长正常,整齐一致,与对照相比,一半左右植株株高变高或矮。分蘖数、穗长、有效穗、结实率和千粒重与对照无明显差异,少部分表现增加或减少的趋势。稻米的氨基酸测定结果表明转抗病基因水稻改变了原亲本的总氨基酸含量,呈下降趋势,但淀粉含量、胶稠度和糊化温度并未改变。[结论]转Pi-d2基因入水稻中对植株株高影响明显,但对稻米的理化特性影响不大。     

转稻瘟病抗性基因Pi-d2水稻的主要农艺性状和米质研究

[目的]对农杆菌介导转化获得的稻瘟病抗性基因Pi-d2的水稻植株稳定后代的主要农艺性状和米质进行了分析,以期为转基因水稻的生态学和安全性评价提供依据。[方法]在田间调查了转Pi-d2基因水稻植株的主要农艺性状,并对转基因水稻稻米理化特性和氨基酸含量进行测定。[结果]外源基因Pi-d2的导入可引起受体植株后代农艺性状可遗传的变异。大部分转基因植株生长正常,整齐一致,与对照相比,一半左右植株株高表现显著差异;分蘖数、穗长、有效穗、结实率和千粒重与对照相比无明显差异,少部分表现增加或减少的趋势。稻米的氨基酸测定结果表明转抗病基因水稻改变了原亲本的总氨基酸含量,呈下降趋势,但淀粉含量、胶稠度和糊化温度并未改变。[结论]将Pi-d2基因转入水稻中对植株株高影响明显,但对稻米的理化特性影响不大。     

水稻粒长基因的研究进展

粒长是水稻重要的农艺性状之一,既影响水稻产量,又影响稻米品质。水稻的粒长是数量性状,遗传机理复杂。对控制水稻粒长基因的QTL定位、粒长基因的克隆与功能分析、粒长基因的相互作用及粒长基因在分子育种上的应用等方面进行综述,旨在为水稻的粒形育种与品质改良提供参考。     

水稻籽粒发育过程中总氮含量的遗传及其与品质的关系

对水稻籽粒发育过程中不同时期总氮含量遗传及其与稻米品质关系的研究结果表明，三倍体种子核基因、二倍体母体植株核基因的显性效应，共同控制着稻米灌浆始期、中期和后期的总氮含量，且以前者为主，随着发育进程的推进，作用程度加大。三倍体种子、细胞质和二倍体母体植株的遗传效应，均可明显影响稻米成熟期的总氮含量。控制稻米总氮含量表现的多种遗传效应基因在稻米各个发育时期均有新的表达。不同发育时期总氮含量与稻米品质性状之间存在一定的相关性，且受不同遗传体系基因效应的控制。     

OsAAP6基因在不同氮肥条件下的表达分析及其对水稻籽粒营养品质的影响

[目的]调查不同氮肥水平处理对水稻OsAAP6基因表达的影响,并进一步探究OsAAP6基因在不同氮肥条件下对其水稻籽粒中蛋白质(包括谷蛋白、醇溶蛋白、球蛋白和清蛋白)含量和氨基酸含量等营养品质的影响作用,为今后利用OsAAP66基因提高稻米营养品质提供参考。[方法]设置5个氮肥浓度梯度,在水稻OsAAP6遗传材料中分别检测OsAAP6基因的表达水平,并利用近红外谷物分析仪和考马斯亮蓝G-250法检测分析其成熟种子中蛋白质含量和氨基酸含量等稻米营养品质性状。[结果]随着田间氮肥施加量的增加,OsAAP6基因的表达水平明显提高,并能显著促进水稻籽粒中谷蛋白的积累,进而增加水稻籽粒中总蛋白质的含量;在氮肥浓度较高的条件下,OsAAP6基因有助于提高水稻籽粒中总必需氨基酸的含量;随着氮肥施加量的增加,OsAAP6基因能够显著提高水稻籽粒中总氨基酸的含量。[结论]OsAAP6基因随着田间氮肥浓度的增加,其表达水平不断升高,并能促进水稻籽粒中蛋白质含量和氨基酸含量等稻米营养品质的提高,这为今后利用OsAAP6基因提高稻米的营养品质提供了重要参考。     

影响稻米食味品质因素的研究进展

稻米食味品质的形成是多种因素综合作用的结果。本文作者主要从稻米的基本理化性质如直链淀粉、蛋白质、脂肪等方面,稻米食味相关的遗传基因如Wx基因、ALK基因和fgr基因,栽培管理条件如土壤、温度、光照、水肥管理等方面,以及收获加工贮藏如收割时期、干燥贮藏等方面对水稻食味品质的影响进行了详细阐述。通过对这些影响因素的深入探讨可以为培育食味品质优良的水稻提供理论依据和技术手段。     

科技点滴

大豆基因植入水稻产出高铁蛋白稻米日本东京大学生物工程研究中心的专家,用一种细菌作为中介体,把大豆基因注入水稻的DNA中,来促进水稻制造铁蛋白。结果发现,这种稻米的含铁量十分丰富,一个成人每天只要200g左右的这种稻米,就基本可满足人体需要的铁。由于全世界以稻米为主食的人群中有30%左右因缺铁导致营养性不良或贫血,因而高铁蛋白的稻米将为改变人体缺铁状况提供有效的解决途径。目前,这种铁蛋白的基因改良技术已运用到了30余种水稻品种中。原载[日]《作物纪事》2003.7平原摘译杀死鸡和鸡蛋中肠炎杆菌的新疫苗在食物中毒事件中,人们…     

出口日本水稻的专用肥

曾兰店市自2001年开始每年种植水稻万亩左右向日本出口稻米，品种为莲粳2号。针对品种特点和日方对稻米的要求．普兰店市农业技术推广中心与大连特种粮研究所共同研究成功出口水稻专用肥，为当地农民增收及实施定单农业起到了积极作用。     

镉低积累水稻品种选育研究进展

水稻（Oryza sativa L.）是我国主要粮食作物之一,稻米镉超标问题严重威胁人体健康。降低稻米镉污染风险,实现水稻安全生产迫在眉睫。镉低积累水稻品种选育是降低稻米镉污染风险经济有效的方法之一。从常规表型筛选到分子标记辅助筛选,从常规育种到分子标记辅助育种、基因工程育种、基因编辑和分子设计育种等分子育种技术,低镉水稻品种选育技术将会走向精准化、高效化与智能化,为水稻的安全生产提供了巨大推动力。综述了镉低积累水稻品种筛选与低镉水稻材料创制的研究进展,并对未来低镉水稻新一代分子育种技术的发展方向进行展望,旨在为保障我国粮食安全与居民健康提供科学支撑。     

稻米淀粉合成和食味品质改良研究进展

稻米品质主要由碾磨品质、外观品质、蒸煮与食味品质和营养品质等组成.随着生活条件的逐步提升,人们对蒸煮与食味品质优良的稻米需求越来越高.而淀粉是稻米胚乳的主要成分,是影响其食味品质的重要因素,育种家们基于对淀粉合成相关基因与稻米蒸煮食味品质间的关联分析结果,利用常规育种和CRISPR/Cas9等技术创建了一系列具有优良食味品质的水稻新品种(系).本文总结了稻米品质的组成和影响因素、高等植物淀粉的生物合成途径、淀粉合成底物ADPG的转运途径、直链淀粉和支链淀粉的合成途径、淀粉合成基因与稻米蒸煮食味品质改良的关系以及Wx基因等位变异在稻米品质改良中应用的研究进展,为以后稻米蒸煮食味品质改良提供参考.     

稻米品质性状基因的克隆与功能研究进展

水稻是中国重要的粮食作物之一,高产与优质一直是品种改良的主要目标。目前,中国稻米品质表现总体偏低,在一定程度上影响了其市场竞争力。稻米品质属综合性状,是指稻米或稻米相关产品满足消费者或生产加工需求的各种特性,主要涉及稻米的物理和化学特性,包括精米率、米粒形状、透明度、蒸煮时间、米饭质地与香味、冷饭质地以及营养成分等指标。通常用碾磨品质、外观品质、蒸煮与食味品质和营养品质4个方面来评价稻米品质。近10年来,在上述稻米品质性状相关基因的克隆与功能研究领域已取得了长足的进展。水稻粒形不仅是重要的产量性状也是碾磨和外观品质的重要决定因素,目前已克隆了多个粒形相关的QTL和基因。根据粒形相关基因的表型效应可将其分为3类,即伴随植株矮化的小粒控制基因(第一类,包括D1、D2、D11、D61和SMG1等)、粒形特异基因(第二类,如GS3、GL3.1、GW7、GW2、GW5、GS5、GS6、TGW6、GW8、BG2、GW6a和GS2等)和小圆粒基因(第三类,即SRS),其中只有第二类基因具有较好的育种利用价值。垩白是决定稻米外观品质的首要性状,同时也会影响碾磨品质。目前尽管已经鉴定了大量QTL,但只有少数QTL被精细定位和克隆,如Chalk5、cyPPDK、G1F1、OsRab5a、FLOURYENDOSPERM2、PDIL1-1和SSG4等主要通过调控胚乳灌浆和储藏物积累而影响稻米外观表现。淀粉占精米胚乳干重的90%以上,其组成与结构是决定稻米外观和蒸煮与食味品质的最重要因素。淀粉的合成是由多基因参与的复杂调控网络,直接参与淀粉合成的淀粉合成酶类基因的功能已经比较清楚;此外,参与胚乳淀粉代谢的一些转录因子如Dull、OsEBP89、OsEBP5、OsRSR1和OsbZIP58等也已被陆续鉴定和克隆。蛋白质是稻米的第二大成分,目前已克隆了众多的贮藏蛋白编码基因,并且已鉴定克隆了多个与蛋白质转运调控有关的基因如OsSar、OsRab5a、OsAPP6、RISBZ1、RPBF、OsVPS9A、OsGPA3和GEF2等。赖氨酸是稻米中的第一限制必须氨基酸,通过过量表达富含赖氨酸蛋白(如RLRH1和RLRH2)或调控游离赖氨酸代谢等途径,均可显著提高稻米中的赖氨酸含量。稻米香味主要由2-AP决定,目前,已克隆了BADH2和OsP5CS等参与2-AP合成调控的基因。在与稻米贮藏有关的脂质代谢方面,已克隆了脂肪酸氧化酶基因LOX-1、LOX-2和LOX-3以及脂质转运基因OsLTP36。此外,在稻米维生素、花青素和矿物质等合成调控方面也已鉴定克隆了多个重要基因。综上,稻米各品质性状都是由多基因控制,并且各性状间彼此交叉,其遗传调控非常复杂。本文重点就近年来控制稻米粒形与垩白、蒸煮与食味品质、储藏蛋白、脂类、维生素与矿质元素等合成与调控相关基因的克隆、等位变异和功能研究进行了综述,并对重要品质相关基因的育种利用进行了展望,期望为水稻优质育种提供参考。     

陕西省水稻Wx基因种质资源遗传多样性分析

稻米品质与稻米中直链淀粉含量(AC)有关,而直链淀粉含量与蜡质基因(Wx)的基因型有关,研究表明Wx基因第一内含子的剪接效率决定直链淀粉含量。明确陕西省主要水稻种质资源中Wx基因的基因型,可为水稻品质育种提供依据。应用CAPS法对112份陕西省水稻主要种质资源Wx基因第一内含子供体+1位碱基G/T进行检测,根据G/T碱基将112份供试材料的Wx基因分为GG、GT、TT等3种基因型。同时,按国标检测3种不同G/T型37份稻米的直链淀粉含量及其他相关性状。结果显示,112份供试材料中有1份材料为GG型,约占1%;25份为GT型,占22%;86份材料为TT型,约占77%。说明Wx基因第一内含子供体+1位碱基G/T的多态性与AC含量有良好的对应关系,与垩白粒率和垩白度有一定的对应关系。     

转基因技术在水稻性状改良中的应用进展

综述了水稻转基因技术的发展、转基因技术在水稻中的应用以及外源基因在水稻中的遗传和鉴定,以期将转基因技术应用到环境科学领域,生产出安全无污染的稻米。     

水稻粒形的遗传研究进展

粒形不仅是影响水稻产量的要素,还与稻米的外观品质密切相关,是决定稻米品质的重要因素。随着现代遗传学和基因组学相关理论和技术的发展,人们对粒形的遗传研究日趋深入,目前已有数十个控制水稻粒形的基因被克隆。本文概述了水稻粒形遗传研究主要进展,同时也指出了水稻粒形遗传研究中存在的主要问题,分析了粒形遗传研究的前景。