马铃薯块茎淀粉组分高效检测体系的建立及应用

马铃薯块茎淀粉组分(直链/支链淀粉比AM/AP)影响淀粉特性以及决定其在食品和其他工业上的应用。AM/AP的测定对其合理利用以及选育特异淀粉组分的专用品种等具有重要意义。采用96孔板双波长法对马铃薯不同AM/AP比率标准样品进行测试,发现当测试样品AM/AP比率超过制作标准曲线的AM/AP比率(33.3%)时,测试结果明显高估直链淀粉含量。基于96孔板的碘染分析,建立了马铃薯AM/AP比率和最大吸收峰下波长的标准曲线:y=601.88x^0.0215,R²=0.9999。该方法进一步提高了测试准确度和应用范围。利用该方法测试了198个马铃薯品种(系)以及高直链淀粉组分的转基因块茎,明确了收集的马铃薯品种(系)的直链淀粉组成范围为17.4%～33.3%。新建立的马铃薯淀粉组分测试方法为高效准确筛选遗传育种材料以及改良淀粉组分株系提供了方便。     

籼稻背景下导入Wx~(in)等位基因改良稻米食味和理化品质

水稻Wx~b等位基因已广泛用于籼稻的品质改良,但携带该等位基因的一些籼稻米饭往往偏软,仍需进一步改良。为明确籼稻背景下导入Wxin等位基因对稻米食味品质和理化品质的效应,分别以携带Wxin的IR64和携带Wx~b的9311为供体,以携带Wxa的籼稻SIR3611 (3611)为受体,基于分子标记辅助选择,通过杂交和连续回交的方式构建了3611背景下携带Wxin和Wx~b的近等基因系。系统比较了不同近等基因系间的农艺性状以及稻米的食味和理化品质。结果表明,近等基因系与受体亲本3611的主要农艺性状基本接近,无显著差异。NIL(Wxin)稻米的表观直链淀粉含量较亲本3611极显著下降而胶稠度极显著增加。NIL(Wx~b)稻米表观直链淀粉含量最低且与之对应的胶稠度最高。近等基因系NIL(Wxin)和NIL(Wx~b)稻米的食味值较亲本极显著提高。NIL(Wx~(in))和NIL(Wx~b)稻米的GBSSI丰度与对应的表观直链淀粉含量具有明显的正相关。稻米粉的黏滞性谱、热糊化特性和晶体结构与直链淀粉含量显著相关性。本研究为在我国籼稻品种品质改良中有效利用Wxin等位基因提供了重要依据。     

施氮时期对寒地不同品种水稻产量和品质的影响

施氮时期对不同处理两个品种水稻产量影响差异很大,方差分析FV7=38.27**;FV10=19.01**;都达到了极显著水平。大穗型水稻V7的处理1(基肥)产量最高,分别比其它处理(3,2,4)增产9.64%,12.22%,14.96%。穗数型水稻V10的处理2(基肥+蘖肥)产量最高,分别比其它处理(3,4,1)增产6.35%,13.03%,19.08%。施氮时期对水稻蛋白质的含量影响明显,两个品种水稻均以处理3(基肥+穗肥)蛋白质含量最高,其次是施粒肥。随着施氮时期的后移,水稻直链淀粉的含量有下降趋势。     

Developing gene-tagged molecular markers for functional analysis of starch-synthesizing genes in rice (Oryza sativa L.)

The granule-bound starch synthase(GBSS), starch branching enzymes 1 (SBE1)and 3 (SBE3) are major enzymes involved in starch biosynthesis in rice endosperm. Available sequences of Sbe1 and Sbe3 genes encoding corresponding SBE1 and SBE3 have been used to identify homologous regions from genome databases of both the indica rice 93-11 and the japonica rice Nipponbare. Sequence diversities were exploited to develop gene-tagged markers to distinguish an indica allele from a japonica allele for both Sbe1 and Sbe3 loci. With these newly developed gene-tagged markers and available Wx gene markers, the roles of these starch-synthesizing genes (Sbe1, Sbe3, and Wx) in determining amylose content (AC) in the rice endosperm were evaluated using a double-haploid (DH)population derived from a cross between the indica rice cv. Nanjing11 and the japonica rice cv. Balilla. Only the Wx and Sbe3 loci had significant effects on the AC variation. On average, indica Wx ^a genotypes showed ∼9.1% higher AC than japonica Wx ^b genotypes, while indica Sbe3 ^a genotypes showed ∼1.0% lower AC than japonica Sbe3 ^b genotypes. A significant interaction was also observed between Wx and Sbe3 loci whereby the amylose content was 0.3% higher in Sbe3 ^a than Sbe3 ^b genotypes in the presence of the Wx ^a allele, but it was lower by 2.3% in the presence of the Wx ^b allele. Overall, polymorphisms at the Wx and Sbe3 loci together could account for 79.1% of the observed AC variation in the DH population. The use of gene-tagged markers in marker-assisted selection and gene functional analysis was also discussed. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

常见水稻品种稻米品质的研究

对128个常见水稻品种的加工品质、商品品质、蒸煮品质的分析表明,品种的加工品质有明显差异,完整精米率的变异幅度最大;垩白面积与完整精米率呈极显著负相关;粒长、粒宽、长宽比与直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度间无任何显著相关。由于粒宽与垩白面积呈极显著正相关,故在籼稻优质米育种中,宜选择细长粒形和透明度好的类型。籼稻的直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度在品种间均有丰富的变异,性状间组合方式复杂。目前国内籼稻品种的直链淀粉含量偏高,是影响食味的主要因素。粳稻中蒸煮品质各性状变异幅度较小,性状间组合类型较简单。     

利用高光谱数据估测不同温度胁迫下的水稻籽粒中粗蛋白和直链淀粉含量

水稻籽粒粗蛋白和直链淀粉含量是评价稻米品质的两个主要指标。本文以不同温度胁迫下的水稻田间试验为基础,分析水稻成熟籽粒粗蛋白和直链淀粉含量与不同生育期冠层反射光谱的相关性。结果显示,水稻籽粒的粗蛋白和直链淀粉含量与不同生育期冠层原始光谱和一阶导数在某些波段达到极显著或显著相关水平。进一步分析比值植被指数、差值植被指数、归一化植被指数和红边参数等光谱参数与成熟籽粒粗蛋白和直链淀粉含量的相关性,用回归分析方法对相关拟合较好的参数进行筛选,建立了水稻成熟籽粒粗蛋白含量(GCPC)和直链淀粉含量(GAC)监测模型,运用独立观测数据对模型进行检验,其预测值与实测值的精确度为0.393-0.683,准确度为0.708-0.923,RMSE值为8.706%-11.296%。表明模型预测值与实测值之间具有较高的符合度,对水稻籽粒粗蛋白质和直链淀粉含量具有较好的预测性。     

水旱条件下近红外发射光谱预报水稻直链淀粉含量与粗蛋白含量的QTL分析

以水稻珍汕97B和旱稻IRAT109杂交F9代重组自交系群体为材料,分别在水旱两种处理条件下,用近红外光谱回归模型预测群体的直链淀粉含量及粗蛋白含量。分析结果表明,两种处理条件下直链淀粉含量无显著差异,水分胁迫处理条件下粗蛋白含量显著降低。利用QTLMapper共检测到22个主效QTL和66对显著互作位点与直链淀粉含量和粗蛋白含量有关。主效QTL对直链淀粉和蛋白质含量的联合贡献率在非胁迫条件下为35.34%和37.33%,在胁迫条件下分别为53.40%和58.10％;互作位点对直链淀粉和蛋白质含量的联合贡献率在正常水分条件下分别为66.74%和57.49%,在胁迫条件下分别为48.65%和36.59%。     

近等基因背景下对玉米胚乳突变基因ae的遗传效应研究

采用8个生产上常用的常规玉米自交系以及它们的ae近等基因系各组配16个组合进行裂区试验。测定等基因背景各对组合的直链淀粉含量、千粒重、小区产量及其它农艺性状。结果表明,纯合aeae的组合与同型马齿型组合相比千粒重、小区产量普遍降低而直链淀粉含量显著提高,遗传背景对ae基因的表达有重要影响,自交系和杂交种中可能     

水稻食味品质性状间相关性分析及其与叶片光合作用的关系

为明确优质稻米品质性状及其与叶片光合作用的关系,培育筛选优良食味水稻新品种,以河南省沿黄稻区8个优良食味水稻品种为试验材料,在大田栽培条件下,对稻米的直链淀粉含量、蛋白质含量、加工品质指标（糙米率、精米率和整精米率）和外观品质指标（垩白粒率和垩白度）等性状进行测定和分析,并对籽粒灌浆期水稻剑叶的光合速率进行检测。结果表明,8个供试优良水稻品种的糙米率、精米率和整精米率均较高,品种间的变异系数较低;稻米外观品质垩白粒率和垩白度在品种间差异较大,变异系数分别为39.73%和36.49%;影响稻米食味品质的直链淀粉、蛋白质含量和食味值在品种间变异系数相对较小,均低于5%。相关分析表明,蛋白质含量与食味值呈显著的开口向上的左偏抛物线关系（r=0.827*）,直链淀粉含量与食味值呈极显著的直线负相关关系（r=-0.905**）,糙米粒厚与食味值呈显著的开口向下的抛物线关系（r=0.747*）;外观品质指标、蛋白质含量和食味值与灌浆中后期的叶片光合速率均呈负相关关系,直链淀粉含量与之呈正相关关系。说明蛋白质和直链淀粉含量越低稻米的食味越好,在一定范围内,随着糙米粒厚的增加食味增加,而糙米粒厚大于2.1 mm,食味值反而下降;提高水稻灌浆中、后期叶片的光合速率,有利于改善稻米的外观和营养品质,而稻米直链淀粉含量增加,食味值下降。因此,水稻叶片的高光合效率在优质食味米选育方面存在一定的选择压力,合理调控水稻中后期叶片的光合速率对提高和改善稻米食味品质具有重要意义。     

籼稻Wx基因与稻米食用品质的相关性分析

以14个水稻品种及亲本为材料,通过检测各材料的Wx基因型,测定其直链淀粉含量(AC)、胶稠度(GC)和糊化温度(GT),对参试品种的Wx基因与AC、GC和GT的相关性进行了分析.结果表明,基因型为GG的品种具有较高的AC和较低的GC,而TT型品种具有中等的AC和较高的GC;AC与GC、GT呈极显著负相关,说明Wx除了控制稻米的AC之外,Wx与之紧密连锁的基因位点还可能影响GC的高低程度和GT的大小.对属于同一个恢复系的杂交组合的不育系和品种之间作偏相关性分析表明,优良品种的AC与不育系呈显著负相关,而品种的GC和GT与不育系之间的相关性却没有那么明显.