水稻籽粒香味性状研究进展

综述近年来水稻香味的研究进展,主要介绍了香味的成分、合成途径、遗传控制以及分子标记辅助育种的内容。     

不同生态环境下铁蛋白转基因水稻稻米矿质积累及其品质特性

在获得大量豌豆铁蛋白基因（Fer）水稻转化体的基础上,经过连续自交纯化和结合GUS标记辅助选择,得到了一批独立转基因纯系。选取2份富铁种质（Fer34和Fer65）及其原始对照（秀水11）为试材,开展不同生态环境下（杭州和海南）其稻米矿质元素积累、外观品质、食用品质、淀粉结构等特性研究。结果表明,与CK相比,转基因富铁稻（Fer34和Fer65）确有更强的稻米积累铁含量功能,但这种富铁程度与所处土壤、气候等生态环境有关;而不同环境对稻米品质性状和RVA谱参数等性状影响程度,在转基因材料和CK之间并无明显差别。     

具中等直链淀粉含量的籼型优质不育系浙农3A的选育

以具中等直链淀粉含量的优质保持系宜香1B为优质源,与协青早B杂交、回交和自交,在分离早世代(BC1F1、BC1F2)以484/485特异性分子标记对直链淀粉含量进行检测和选择,并结合入选单株糙米的低垩白、高透明度目测筛选,最终选育出具中等直链淀粉含量的籼型三系不育系浙农3A。经鉴定,该不育系花器性状和开花习性良好,花粉败育彻底,不育度高,米质好,配合力强,于2009年通过浙江省品种审定委员会审定。     

利用Wx和fgr基因双功能性标记高效选育优质水稻保持系

 对选取的13份籼型保持系进行直链淀粉含量和香味测定及分子标记（484/485和fgr 1F/1R）检测,筛选出宜香1B作为试验用分子育种优质供体亲本。配组Ⅱ 32B/宜香1B,F2代进行该双标记分离分析,结果表明,不仅F2单株间特异性谱带差别明显便于鉴别,且呈现出两对独立遗传基因分离模式。选取F2代 484/485和fgr 1F/1R呈Ⅰ型（与宜香B相同的带型）和Ⅲ型（杂合带型）的优良单株,经F3~F6加代,并结合农艺性状（株型、播抽历期等）和稻米品质性状（粒型、垩白度、透明度等）鉴定和选择,在F6再利用484/485和fgr 1F/1R分子标记进行复测和验证,从而获得了一批株系内性状基本稳定、株型好、直链淀粉含量中等、具有香味、外观和蒸煮食用品质优良的高世代株系。经测交鉴定,发现其保持系株系比例约占75.5%。表明利用Wx和fgr基因功能性分子标记的早世代检测和辅助选择,结合常规优质保持系鉴定和选育方法,可以快速获得直链淀粉含量中等、香味、长粒型、透明、低垩白、较易糊化等综合性状较优的保持系。     

利用香味基因(fgr)的功能分子标记1F/1R高效选育籼稻香型不育系

为了尝试利用分子育种技术高效选育实用性籼稻优质香型不育系,本实验对参试的13份水稻籼型(Oryzasativa ssp.indica)保持系进行了稻米香味性状测定,并采用香味基因(fgr)的功能分子标记1F/1R进行PCR分子检测,发现宜香B有浓烈香味,PCR扩增出Ⅰ型带(fgr/fgr),其余材料均为Ⅱ型带(Fgr/Fgr)。利用该分子标记,对Ⅱ-32B/宜香B配组的F1～3进行了1F/1R标记多态性鉴定,结果表明,分子标记具有共显性特性,表现为单基因控制模式。经过F2代分子标记辅助选择,F3代入选株系的香味特异性标记1F/1R纯合率高达96.0%。在F3选留的Ⅰ型纯合系基础上,结合株型、粒型、透明度、垩白度、糊化温度、直链淀粉等指标的田间和室内选择,选株与Ⅱ-32A成对交,并以后每世代保持约50～60对成对交规模,连续5代选株成对交,最终获得了一批性状稳定的优质香型不育系(保持系),暂定名为浙农香A(B)系列。实验还选取4份代表性不育系(保持系)作了较为全面的特性鉴定,结果表明,该4份不育系(保持系)的1F/1R均为Ⅰ型标记,香味明显,且株型良好、粒型细长、高透明度、低垩白、中等糊化温度、中等AC含量,是...     

小规模回交法结合GUS标记选择快速育成水稻转基因抗虫不育系

以克螟稻衍生系Tb26（籼）为Bt转基因抗虫种质,采用小规模回交法,结合GUS标记辅助选择,快速改良D62A（B）的抗螟虫特性,育成了抗DA（B）。经鉴定,抗DA的外源Bt基因纯合,自身抗虫性表达稳定,且所配杂种F1也表现出高抗螟虫特性;抗DA的花器性状和开花习性良好,花粉败育彻底,不育度高,农艺性状、品质性状、配合力等方面,也与D62A（CK）相仿。若能将生产上推广的D62A系列组合逐步替换成抗DA同型系列,则有望起到节省治虫用药成本,减少污染等一举多得的效果。     

水稻耐辐射损伤的QTL分析

利用水稻品种珍汕97B/密阳46所构建的RIL群体及其遗传图谱, 以350和550Gy γ射线辐照成熟种子,以相对发芽率和相对成苗率作为考察其耐辐射损伤指标,进行QTL加性效应和上位性效应分析。结果表明,RIL群体受不同剂量辐照后,株系间表现出耐辐射损伤的差异。350Gy剂量处理共检测到2个耐辐射的加性效应QTL,其中qRR(g)8-1（相对发芽率为指标）有效基因来自于父本,其遗传贡献率为653%;qRR(s)2-2（相对成苗率为指标）有效基因来自于母本,其遗传贡献率为1281%。550Gy剂量处理共检测到4个耐辐射的加性效应QTL,其中以相对发芽率为指标,检测到的qRR(g)1-2和 qRR(g)8-2,其有效基因分别来自于母本和父本,共可解释1438%变异;以相对成苗率为指标,则检测到qRR(s)5-2和qRR(s)10,共解释1965%变异。在不同剂量处理下,还检测到9对双基因相互作用。比较表明,水稻耐辐射损伤的QTL表达可能与辐照剂量有关。     

4份低植酸铁蛋白转基因水稻花培系的生物学特征观察

在获得31份集外源铁蛋白基因（Fer）和低植酸突变基因（lpa）于一体的水稻花培纯系基础上,选取4份稻米铁含量明显较高的花培代表系（Fer34-HIPj1-1、Fer34-HIPj1-2、 Fer65-HIPj2-1和 Fer65-HIPj2-2）,以秀水11和秀水110为亲本对照,对铁蛋白和低植酸双基因表达水稻的生物学特性进行观察。结果表明,与对照相比,这些双基因纯系均有较为明显的发芽起始滞后、幼苗早期生长缓慢、灌浆前期速率较慢等迹象,最终致使单株产量下降。此外,还发现成株期叶片的叶绿素含量和组成与对照相仿,但其净光合速率比对照快,这种光合生理特性是否与铁蛋白转基因或低植酸突变有关还有待进一步研究。     

利用Wx和fgr基因双功能性标记高效选育优质水稻保持系

对选取的13份籼型保持系进行直链淀粉含量和香味测定及分子标记(484/485和fgr-1F/1R)检测,筛选出宜香1B作为试验用分子育种优质供体亲本。配组Ⅱ-32B/宜香1B,F2代进行该双标记分离分析,结果表明,不仅F2单株间特异性谱带差别明显便于鉴别,且呈现出两对独立遗传基因分离模式。选取F2代484/485和fgr-1F/1R呈Ⅰ型(与宜香B相同的带型)和Ⅲ型(杂合带型)的优良单株,经F3～F6加代,并结合农艺性状(株型、播抽历期等)和稻米品质性状(粒型、垩白度、透明度等)鉴定和选择,在F6再利用484/485和fgr-1F/1R分子标记进行复测和验证,从而获得了一批株系内性状基本稳定、株型好、直链淀粉含量中等、具有香味、外观和蒸煮食用品质优良的高世代株系。经测交鉴定,发现其保持系株系比例约占75.5%。表明利用Wx和fgr基因功能性分子标记的早世代检测和辅助选择,结合常规优质保持系鉴定和选育方法,可以快速获得直链淀粉含量中等、香味、长粒型、透明、低垩白、较易糊化等综合性状较优的保持系。     

利用Wx基因功能性标记选育中等直链淀粉含量优质水稻保持系

利用Wx基因功能性标记484/485"对国内13份籼型保持系进行多态性鉴定和筛选.结果显示:检测出的Wx基因型与本品种直链淀粉含量(AC)有良好的对应关系;利用484/485"标记对Ⅱ-32B/宜香1B"配组后代(F1～F3代)进行PCR鉴定的结果表明,484/485"标记与稻米直链淀粉含量是紧密连锁、共分离的,经F2代分子辅助选择,F3代株系的484/485"Ⅰ型系比例高达93.5%,在F3代获得较多484/485"Ⅰ型株系的基础上,结合株型、粒型、垩白度、透明度、糊化温度等多项指标的田间和室内选择,于F6代获得了114份484/485"为Ⅰ型,且株型良好、粒型细长、低垩白、高透明度、低糊化温度的优质株系,其中,有92.1%入选系的直链淀粉含量在15%～20%之间;进一步测交鉴定还表明,这批入选优质株系有74.5%为保持系.说明利用484/485"标记辅助选择、高效改良或选育中等直链淀粉含量的优质保持系(或不育系)是可行的.