用全基因组关联分析解析籼稻垩白的遗传基础

利用272份全球籼稻微核心种质的重测序SNP基因型,对海南三亚、广东深圳、浙江杭州和湖北荆州4个地点收集到的垩白粒率和垩白度性状采用TASSEL软件进行全基因组关联分析,解析籼稻垩白的遗传基础和挖掘影响垩白粒率和垩白度的优异等位基因。结果表明,依据SNP数据,可将籼稻微核心种质分成3个亚群。4个地点分别检测到42个和44个与垩白粒率和垩白度显著关联的位点,位于全部12条染色体上。2个性状分别有21个和19个位点在2个以上环境下同时被检测到,这些位点中有12个位点同时影响垩白粒率和垩白度,11个位点附近都有已克隆的水稻品质相关基因。其中,第5染色体3.3~5.3 Mb区间在4个地点都被检测到与垩白粒率显著关联,以杭州点对垩白粒率的贡献最大,优异等位基因载体品种为IRGC121689;第12染色体的17.5~18.0 Mb区间在三亚和杭州都被检测到与垩白度显著关联,以三亚点的垩白度贡献最大,优异等位基因载体品种为IRGC122285。这些位点和品种资源可作水稻外观品质分子改良的重要基因和品种资源。     

逆向云在垩白识别中的应

在云理论的基础上提出了一种无需人工干预的垩白识别方法.在此方法中,把垩白与非垩白定义为两个定性概念,以一个不对称云和一个对称云来表达垩白与非垩白,以两组数字特征分别描述垩白云与非垩白云.首先,利用动态阈值算法获得训练样本,然后设计逆向云发生器实现定量到定性的转换,最后根据两个云的隶属度函数,用极大值判定法来实现垩白区与非垩白区的分离.试验结果表明,云分类法分类精度高于传统的硬分类法.     

籼、粳稻米垩白与品质的相关性研究进展

综述了有关垩白形成的机理和籼、粳稻垩白与品质相关分析的研究现状,结果表明:无论籼稻或是粳稻均表现出垩白与出糙率、垩白粒率、粒宽、直链淀粉含量、糊化温度、蛋白质含量呈正相关,与整精米率、透明度、粒长、粒型、胶稠度呈负相关,但类型间有一定差异。并就垩白对各品质性状的影响进行了简要分析,对今后应加强相关方面的研究和提高品质的途径提出了自己的看法。     

杂交水稻主要亲本材料的垩白性状及其胚乳结构电镜扫描

【研究目的】针对杂交稻米品质问题，研究杂交稻亲本垩白形成与胚乳细胞形态结构和发育以及与淀粉粒之间的关系，为进一步研究杂交稻米高垩白形成机理奠定基础；【方法】对几个应用面积较大的杂交稻主要亲本和两个米质对照品种，按GB/T17891-1999方法调查其垩白性状，对其米粒胚乳结构和淀粉粒的采用扫描电镜观察分析；【结果】亲本材料间垩白性状差异首先表现在垩白率上，其次为垩白度，最后为垩白面积。高垩白的保持系和桂朝2号垩白主要发生在中、腹部，而相对低垩白的恢复系主要在中部，腹白少或无。垩白度与垩白率间存在明显的线性关系，与垩白面积无明显相关性。淀粉粒在米粒横断面上分布的均匀性与垩白率和垩白度有较大的相关性，分布越均匀则垩白率和垩白度越小；而长方柱状细胞层数和多少与垩白率和垩白度有一定的相关性但不明显。5个恢复系和3个保持系垩白米粒的背部淀粉粒普遍发育良好而中部较差；保持系与恢复系的差异主要表现在腹部淀粉粒的发育形态上。【结论】杂交稻保持系与恢复系的垩白发生部位有所差异，垩白形成与其淀粉粒的分布有重要关系；中、腹部淀粉粒发育异常容易产生垩白，主要受胚乳细胞生理发育规律的影响。     

结实期源库活性对稻米垩白度的影响

选择６个垩白差异明显的早籼稻品种为材料，分３期播种，使之在不同温度下灌浆结实。以结实期叶片含Ｎ量累积值为源活性指标，以籽粒灌浆有效含水量累积值为库活性指标，研究了稻米垩白度与结实期源库活性的关系。结果表明：①稻米垩白度在很大程度上决定于结实期源库活性的大小，其决定系数达０．８４～０．９６；②在不同播期（温度）下，库活性的变化大于源活性；③对稻米垩白度的影响，除浙辐３７为源活性大于库活性外，其余５个供试品种均为库活性大于源活性；④稻米垩白度与库活性呈极显著负相关，与源活性的相关性，垩白较大品种为显著负相关，垩白较小品种相关不显著     

视频显微扫描技术在稻米垩白研究中的应用

利用视频显微扫描技术，结合计算机图形分析，精确考察了垩白分布不同的4个DH株系及其双亲的垩白大小，构建了单粒稻米垩白大小的检测体系；同时还对6个早稻品系的透明度和垩白大小的测定进行了比较，初步探讨了视频显微技术在稻米垩白分析中的应用。     

稻米垩白QTL定位分析

该研究以高垩白度品种V20B和低垩白度品种CPSLOi7作为亲本,构建150个V20B/CPSLO 17重组自交家系(RIL)为作图群体,进行稻米垩白QTL检测及其遗传效应分析.以垩白度作为衡量稻米垩白高低的表型数据,结合SLAF标签构建的分子连锁图谱,运用MapQTL5软件检测到4个稻米垩白QTL,分别命名为qC-5a、qC-5b、qC-5c和qC-5d.分析结果表明这4个QTL的LOD值分别为4.02、4.09、3.94和4.1,对表型变异的解释率分别为11.6％、11.8％、11.2％和11.8％,且这4个QTL抗性等位基因都来自低垩白亲本CPSLO17.     

粳稻颖果维管束结构粒位间差异及其与品质性状的关系

以典型粳稻品种辽粳294和盐丰47为试材,比较了开花后4~22 d穗上不同部位一、二次枝梗颖果背部维管束的解剖结构变化,并对其相应粒位的稻米品质进行分析。结果表明,两品种颖果背部维管束截面均近似椭圆形,其面积大小及短轴长度均随颖果的生长而呈抛物线形变化,辽粳294在开花后12 d、盐丰47在开花后10 d分别达到最大值,截面长轴长度则随颖果生长和灌浆进程而单调上升。从整体上看,两品种颖果背部维管束表现为从基部到顶部由粗到细的管-束状结构,由居中的导管束和周边的若干筛管束构成。在开花后相同时间,两品种维管束截面面积、截面长轴长度、截面短轴长度、筛管区域宽度、导管数、颖果体积、颖果干质量,均表现为上部一次枝梗籽粒＞下部一次枝梗籽粒＞上部二次枝梗籽粒＞下部二次枝梗籽粒,并且在相同部位上,维管束性状均表现为辽粳294大于盐丰47。维管束截面面积及其长轴长度,与稻米垩白粒率和垩白度呈显著负相关,维管束截面面积、长轴长度、短轴长度、筛管区域宽度和导管数,与颖果干质量、颖果充实度和谷粒充实度呈显著正相关。颖果背部维管束结构的差异,是稻米垩白性状、颖果充实度和其他与同化物积累特性有关的性状产生差异的重要形态学和解剖学基础。     

籼、粳稻米垩白与品质的相关性研究进展

综述了有关垩白形成的机理和籼、粳稻垩白与品质相关分析的研究现状,结果表明：无论籼稻或是粳稻均表现出垩白与出糙率、垩白粒率、粒宽、直链淀粉含量、糊化温度、蛋白质含量呈正相关,与整精米率、透明度、粒长、粒型、胶稠度呈负相关,但类型间有一定差异。并就垩白对各品质性状的影响进行了简要分析,对今后应加强相关方面的研究和提高品质的途径提出了自己的看法。     

杂交早稻垩白度的杂种优势和相关性研究

选用7个早籼稻恢复系和6个不育系,采用不完全双列杂交,配组42个杂交组合,对这些组合和亲本进行垩白度测定,进而分析了垩白度的中亲优势、超亲优势、亲本的一般配合力(GCA)、组合的特殊配合力(SCA)以及垩白度与其他性状间的相关性。结果表明,杂交早稻垩白度与亲本的GCA和组合的SCA具有密切的关系,通常GCA越低,SCA的方差越大,所配组合更易出现垩白度低的组合。垩白度低的不育系配组的组合,中亲优势多为正值;垩白度高的不育系配组的组合,中亲优势偏向负值。不育系对杂种垩白度影响较大,育种中应加强不育系的垩白度改良。