利用CRISPR/Cas9技术编辑OsOFP30基因创制水稻粒型突变体

【目的】研究水稻OFP家族转录因子OsOFP30对粒型的影响,创制新的粒型突变材料,为水稻粒型改良提供参考。【方法】以粳稻品种中花11为受体材料,利用CRISPR/Cas9技术对OsOFP30基因进行定向编辑;通过T_(0)、T_(1)和T_(2)代连续筛选,获得3类无外源片段插入的纯合突变体(长片段删除突变OsOFP30^(-89)、单碱基插入突变OsOFP30^(+1G)和OsOFP30^(+1A));分析粒型变异,进行生物信息学和测序分析,初步确定粒型变异原因。【结果】与野生型相比,3类突变体的粒宽和千粒重都显著降低,OsOFP30^(-89)和OsOFP30^(+1G)仅粒长和粒厚显著降低,穗型指标与野生型无明显差异,OsOFP30^(+1A)的粒长和粒厚与野生型无明显差异,仅一次枝梗数显著低于野生型;生物信息学分析表明,这3类突变体均由移码突变导致的翻译提前终止所产生,OsOFP30^(-89)突变蛋白长度为252个氨基酸,OsOFP30^(+1G)和OsOFP30^(+1A)突变蛋白长度均为282个氨基酸,两者仅第323位的核酸序列存在G和A的单碱基差异,导致突变蛋白第108位产生丝氨酸和天冬酰胺的差别。【结论】初步判断OsOFP30基因可调控水稻粒型变异。本研究创制了新的粒型突变材料,可为水稻粒型改良育种提供参考。

不同栽培模式及生态条件对小麦粒重和粒型的影响

为研究不同栽培模式及生态条件对小麦粒重和粒型的影响,本研究以8个扬麦系列和宁麦系列弱筋小麦品种及2个中筋小麦品种为材料。测定分析参试小麦品种在不同年份、不同试点及不同栽培模式的粒重和粒型的稳定性及差异性。结果表明,小麦粒重和粒型既受品种的遗传特性控制,也受栽培模式及生态条件的影响。千粒重在栽培模式间的差异不显著,参试品种粒型性状在不同试点、年份及栽培模式的变化趋势基本一致。弱筋小麦品种扬麦15和扬麦24及中筋品种扬麦28不同试点、年份及栽培模式的千粒重均较高、粒型比较理想。综上,要获得理想的小麦粒重和粒型,除选用粒型大的品种外,还应选择适宜小麦生长的生态地区,配以合适的栽培模式,保证小麦灌浆期水肥充足。

广西凭祥市埂土热液浸染型微细粒型金矿地质特征及找矿前景分析

矿区位于华南板块南华活动带右江褶皱系西大明山凸起西南端,凭祥—大黎大断裂的北侧,区域地质构造复杂,岩浆活动频繁强烈。文章从广西凭祥市埂土金矿的区域地质成矿背景、矿区地质特征、典型矿体等特征总结和分析,初步判定本矿床为断裂破碎带中低温热液浸染型微细粒金矿床。特点是在构造断裂发育即有多组断裂交汇处更容易形成厚矿、富矿,往深部有变大、变厚的趋势,同时氧化界线更深。认为在埂土金矿多组断裂交汇处深部及外围具有很好的找矿远景。

不同粒型花生品种氮磷钾养分积累动态研究

为明确不同粒型花生品种氮磷钾养分吸收动态及模式,在大田试验条件下,以大粒型花生品种花育22、中粒型花生品种花育20和小粒型花生品种农花16为试材,采用完全随机设计,研究了不同粒型花生品种氮磷钾养分积累量、积累最快时间、吸收最大速率及产量。两年试验结果表明:各生育时期大粒型花生品种植株和荚果的氮磷钾素积累量均最高,中粒品种次之,成熟时大粒品种平均分别比小粒品种高61.63%、60.37%、47.64%和77.97%、91.49%、86.74%,中粒品种分别比小粒品种高46.53%、50.99%、38.32%和63.53%、73.37%、77.92%;籽仁中氮磷钾含量亦表现为大粒品种>中粒品种>小粒品种;不同粒型花生品种氮磷钾素积累量符合“S”型生长曲线特征,小粒型品种氮素和磷素积累最快时间出现较早,2016年和2017年分别为出苗后58 d、65 d和53 d、81 d,大粒型品种则钾素积累最快时间较早,平均为出苗后54 d。大粒型和中粒型品种氮素和钾素最大积累速率均高于小粒型品种;大、中、小粒品种磷素最大积累速率平均分别为2.59,2.57,2.21 mg·plant^(-1)·d^(-1),3个品种之间差异未达到显著水平。大粒型品种百果重和百仁重均最大,分别为195.47 g、219.63 g和76.57 g、85.53 g,大粒型产量最高,达到5300.00 kg·hm^(-2),中粒型品种次之,为4744.44 kg·hm^(-2),小粒型品种产量最低,仅为4713.89 kg·hm^(-2),后两者分别比大粒型品种低10.48%和11.06%,且与大粒型品种均达到了差异显著水平(p<0.05)。

3种不同粒型“适碾”大米的食用品质分析与评价

为稻米适度加工的碾白精度提供科学的评价方法,对“适碾”的不同粒型大米食用品质进行评价。从客观的仪器分析和主观的感官评价2个方面对“适碾”(留皮度为2.0%~7.0%)的长粒(野香优莉丝)、中粒(稻花香)、短粒(吉宏6)大米食用品质进行分析。结果表明:长粒米野香优莉丝米饭具有最高的弹性,短粒米吉宏6和中粒米稻花香米饭具有比野香优莉丝高的硬度、黏度、平衡度和食味值。虽然客观仪器分析的米饭食味值是“精碾”米高于“适碾”米,但主观的感官评价结果表示留皮度分别为2.05%、2.60%和2.21%的吉宏6、稻花香、野香优莉丝“适碾”米,具有与“精碾”米相当的“接受”占比和“喜欢”占比。留皮度小于3%的“适碾”大米具有与“精碾”大米相当的食用品质。

基于水稻长大粒染色体片段代换系Z66的粒型QTL的鉴定及其聚合分析

水稻籽粒大小是一个复杂的农艺性状,受多基因控制。染色体片段代换系是创造自然变异的有效手段,也是复杂性状研究的理想材料。本研究构建了一个新的水稻长大粒染色体片段代换系Z66,Z66以日本晴的基因组为遗传背景,含有来自R225的12个代换片段,平均代换长度为3.32Mb。然后,以日本晴/Z66创建的次级F2群体定位出12个控制水稻籽粒大小的QTL,并培育出具有目标QTL的5个新单片段代换系(S1~S5)和4个新双片段代换系(D1~D4)。其中有9个QTL(qGL3、qGL7、qGL10、qGW6、qGW10、qRLW3、qRLW10、qGWT3、qGWT10)可被单片段代换系所验证,表明这些QTL遗传稳定。此外,还利用单片段代换系鉴定到6个新的QTL(qGL9-2、qGW9-2、qRLW6、qRLW7、qRLW9-2、qGWT7)。在这18个QTL中,qGL9-2、qRLW9-1、qRLW9-2、qGW9-2、qGWT9-2可能是新鉴定的QTL。双基因聚合分析表明,不同QTL间聚合产生不同的上位性效应。如qRLW3(a=0.21)和qRLW9-2(a=0.08)聚合产生了0.10的上位性效应,使D2具有比受体日本晴、S1(qRLW3)和S4(qRLW9-2)更大的谷粒长宽比,且差异显著。qGWT3(a=3.99)和qGWT10(a=3.98)聚合产生了-5.35的上位性效应,其遗传效应(2.62)使D3的千粒重比日本晴显著增加,而比S1(qGWT3)和S5(qGWT10)显著减少。了解QTL间的互作效应可对未来基因型的表型进行预测,从而对实现智能型设计育种至关重要。

水稻粒型调控基因功能研究进展

水稻是世界上的重要谷类粮食作物之一,其产量和品质一直都是育种学家关注的重点,关系到全球粮食安全和人类健康。水稻粒型主要包括粒长、粒宽、粒厚等,是受多基因控制的重要数量性状,不仅直接影响水稻产量,还与水稻品质密切相关。深入了解水稻粒型的形成与调控机理将有助于进一步提升水稻单株产量、改善稻米品质。分子生物学的发展和基因组学的研究为探究水稻内部调控机制带来了新的变革。大量水稻粒型的数量性状遗传位点(Quantitative trait locus,QTL)成功被鉴定与解析,并验证了与之有关的基因功能。目前,已有几条调控粒型的通路得到鉴定,如泛素-蛋白酶体降解途径、G蛋白信号途径、丝裂原活化蛋白激酶途径、转录因子调控途径、植物激素途径以及表观遗传途径等。然而,粒型调控网络极其复杂,多数基因上下游的调控组件作用机制尚不清楚,甚至影响粒型的各条通路间均存在一定的交叉互作。本文综述了影响水稻粒型的不同信号通路相关基因研究进展及关键粒型基因间的互作关系,总结了近年来粒型基因在育种上的应用情况,并提出结合多组学解析水稻粒型的调控机理研究,以期更好地服务于分子设计育种,为开发新的高产优质稻育种提供支撑。

水稻粒型染色体片段代换系Z8的QTL定位与次级代换系选育

粒型是水稻重要的农艺性状,由多个基因调控,属于典型的数量性状,与产量密切相关.染色体片段代换系(Chromosomal Segment Substitution Line,CSSL)是研究数量性状的良好材料,能够将复杂的数量性状转化成单个的遗传因子,从而有效分离主效数量性状基因座(Quantitative trait locus,QTL)或关键基因,并准确估算其遗传效应.以粳稻日本晴(Nipponbare)为受体,优良恢复系R225为供体构建的CSSL群体中鉴定到1个水稻长宽粒代换系Z8,其携带14个来自供体亲本R225的染色体片段,平均代换长度8.41 Mb.与受体亲本日本晴相比,Z8的粒长、粒宽、长宽比、株高、一次枝梗数、二次枝梗数、千粒质量、着粒密度和每穗总粒数等性状均增加(p<0.01或p<0.05),有效穗数、穗长和结实率均降低(p<0.01),而每穗实粒数和单株产量的差异无统计学意义.扫描电镜检测表明,Z8籽粒外颖壳表皮细胞长度、宽度分别增加了33.14μm和5.20μm(p<0.01),而单位面积细胞数目则减少了3.4个(p<0.01),表明Z8籽粒变宽、变长可能是由于籽粒外颖壳细胞纵向和横向增大所致.利用日本晴/Z8构建的次级F2分离群体对粒长、粒宽等10个农艺性状进行QTL定位,共鉴定到33个QTLs,其中粒长、粒宽和长宽比各6个,千粒质量4个,株高和穗长各3个,每穗实粒数2个,一次枝梗数、二次枝梗数与结实率各1个,贡献率在2.04%~88.67%之间.结合QTL定位与分子标记辅助选择(MAS),从F3家系中鉴定到2个含目标性状QTL的双片段代换系,4个三片段代换系,3个四片段代换系,14个五片段及以上代换系.目标性状的QTL定位以及次级代换片段的成功选育,为进一步研究目标性状的遗传机理提供了良好的理论参考和材料支撑.

水稻粒型与垩白性状相关分析和QTL定位

以籼型水稻RH003与华占构建的106个重组自交系后代作为试验材料,对海南陵水和安徽合肥两季稻米的粒长、粒宽、长宽比、垩白粒率和垩白度5个外观品质性状进行相关性分析和QTL定位,研究发现垩白与长宽比相关性最高,呈极显著负相关,其次为粒宽,呈显著正相关,粒长与垩白相关性较小,仅合肥试验点的粒长和垩白度达到负相关显著水平,其他均未达到显著水平;QTL定位共检测到17个QTL位点,两季重复检测到的QTL位点有6个(qGL2a、qGL2b、qGW2b、qGLW2、qCR4和qCD4),且LOD值和表型贡献率较高。其中,粒型QTL 4个,均位于第二染色体,垩白度和垩白粒率QTL各1个,均位于4号染色体且位置相近。研究可为外观品种性状的基因发掘和分子育种提供参考。

不同施氮量对江汉平原长粒型优质籼稻产量品质的影响

【目的】研究不同施氮量对长粒型优质籼稻在江汉平原栽培产量和品质的影响,为汉江平原地区优质水稻品种推广栽培提供参考。【方法】在湖北省江汉平原,选用现行优质稻耐性品种黄华占为对照,探讨不同长粒型优质籼稻品种(立香85、农香32、玉针香、泰优鄂香丝苗)在4个施氮量处理N1(120 kg·hm^(-2))、N2(150kg·hm^(-2))、N3(180 kg·hm^(-2))、N4(240 kg·hm^(-2))下的产量与品质表现。【结果】在不同氮肥水平下,不同品种水稻产量随施氮量增加呈现先增加后降低趋势,在施氮量N2处理下达到最高,平均为8.3 t·hm^(-2),比N1、N3、N4处理分别增加了3.8%、7.8%、18.6%。在地上部干物质积累量方面,施氮量的增加使优质籼稻在齐穗期-成熟期保持着较多的积累量。在不同的施氮量下,叶重、茎重、穗重分别在N4、N3、N2处理下达到最高。成熟期茎、叶、穗各器官比例在N2处理下达到最优,分别为29.8%、17.7%、52.5%。稻米加工品质精米率随着施氮量的增加而增加,整精米率在N2处理下最优,达到52.6%,且与其他处理形成显著性差异;外观品质变化较小,食味品质中直链淀粉含量受品种本身影响较大,精米RVA谱特征在N2处理下表现出较大的崩解值、较低的消减值,食味品质达到最优。【结论】长粒型优质籼稻在施氮量N2处理下产量及品质指标同时达到最优水平,在现有约6.5~9.5 t·hm^(-2)产量水平下,其在江汉平原的高产保优优化施氮量为150 kg·hm^(-2)。在4个优质籼稻中,泰优鄂香丝苗有较高的产量以及加工品质,适合产业化发展;立香85产量较低但食味品质较优,符合当前人们食味品质需求。

植物激素信号通路调控水稻粒型的分子机制

水稻是人类主要的粮食作物,如何有效提高其产量和品质是备受关注的重大科学问题。水稻籽粒大小是影响产量的主要因素之一,水稻籽粒发育调控的研究对利用分子设计育种提高产量、改善品质具有重要的指导意义。粒型由籽粒的长度、宽度和厚度共同决定,是受多基因调控的数量性状,是决定水稻产量和品质的关键因素之一。近年来,通过对水稻种子发育缺陷突变体的研究,发现了大量与粒型相关的数量性状位点(quantitative trait locus,QTL),一些相关基因也相继被克隆和鉴定,调控水稻粒型的复杂信号通路正在逐步阐明,其中一些基因涉及植物激素的合成、分解、运输,以及植物激素的信号转导途径。本文概述了水稻胚乳发育的基本过程,归纳了目前对胚乳发育过程中植物激素动态变化的整体认识,聚焦于控制水稻粒型的植物激素信号通路相关QTL和基因的研究现状,并对近年来取得较大进展的细胞分裂素、油菜素内酯、生长素、赤霉素、乙烯、茉莉酸和脱落酸相关通路与粒型调控的关系进行了总结和分析,进一步梳理了水稻粒型相关植物激素信号调控网络,旨在为鉴定和解析植物激素调控水稻粒型的分子机制提供参考,同时为水稻分子设计育种提供新的思路。

水稻粒型调控相关信号通路的鉴定与解析

水稻是最重要的粮食作物之一,其产量对世界粮食安全影响巨大。提高水稻的产量是育种的永恒主题,也是解决全球人口迅速增长和耕地面积持续下降矛盾的迫切需求。水稻粒型是决定其单株产量的主要因素之一,是受多基因控制的能够稳定遗传的数量性状,由籽粒的粒长、粒宽和粒厚共同决定。籽粒大小由调控母体组织和合子的信号协同控制,与颖壳细胞的增殖和扩张、胚乳的生长发育密切相关。近年来,基于图位克隆和全基因组关联分析技术的发展,对粒型调控机制的的遗传研究逐步深入。大量粒型相关数量性状位点(quantitative trait locus,QTL)被确定,许多粒型相关基因被克隆并进行了功能解析,这些基因大多表现为一因多效,与其他粒型基因共同协调表达,进而构成调控网络。鉴定和解析水稻粒型调控的遗传和分子机制,能为水稻分子设计育种提供新的思路。本文从胚乳发育和颖壳发育视角,概述了水稻籽粒发育的基本过程,以及粒型相关QTL的研究现状,聚焦于近来取得较大进展的G蛋白信号通路、促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)级联、泛素-蛋白酶体途径以及miRNA相关通路在水稻粒型调控中的功能,梳理了水稻粒型调控分子网络,并就水稻粒型遗传研究中的前景和存在的主要问题进行了展望和分析,旨在为水稻的定向遗传改良和分子设计育种研究提供参考。

低温储藏解除后长粒型籼稻的品质变化和动力学分析

目的探讨长粒型优质籼稻低温储藏解除后的品质变化。方法以广西桂林新收获的长粒型优质籼稻为对象,对低温储藏解除后的稻谷进行低温(15℃)、常温(25℃)和高温(35℃)储存180 d,每20 d取样进行品质指标检测,并进行动力学分析。结果在3个温度条件下,稻谷的出糙率、整精米率、水分含量、发芽率、过氧化物酶活性、多酚氧化酶活性和品尝评分值呈下降趋势,黄粒米率、直链淀粉含量、丙二醛含量、脂肪酸值呈上升趋势,15℃条件下继续储存可以有效地延缓稻谷品质的劣变,低温解除前后的温差对稻谷储存前期品质变化影响较大。相关性分析表明,储藏时间和温度与稻谷各品质指标均呈显著相关性;温差与稻谷各品质指标的相关性不强。动力学分析结果表明不同温度下水分含量、丙二醛含量和脂肪酸值的变化均符合零级动力学模型,在相同储藏温度条件下,丙二醛含量的活化能均小于水分含量和脂肪酸值的活化能。结论稻谷低温解除后,短时间储存稻谷应避免温差较大,长时间储存应在较低温度下储存,既能延缓稻谷品质劣变,又能节约储存成本。丙二醛含量可作为低温解除后稻谷品质变化的早期预测参考指标。

粳稻粒型相关性状全基因组关联分析及候选基因挖掘

为了促进优质粒型粳稻品种的培育,以295份国内外收集的粳稻品种组成的自然群体为试验材料,对2018-2019年粒长、粒宽、粒厚、长宽比和千粒质量等5个粒型相关性状进行表型分析,结合重测序获得的788,396个多态性SNP,利用TASSEL 5.0的MLM模型进行全基因组关联分析,针对2 a间共同检测到的且控制多个粒型相关性状的QTL区间内所有基因进行单倍型分析,结合前人研究结果和基因功能注释挖掘水稻优质粒型候选基因。结果表明,5个粒型相关性状均存在着广泛的表型变异,且均呈近似正态分布,粒型相关性状之间大多呈显著或极显著相关,在P≤5.46×10^(-6)阈值条件下,共检测到221个与水稻粒型相关性状显著关联的QTL,在水稻的12条染色体上均有分布,表型贡献率为8.62%~20.73%,其中,2018,2019年共同检测到7个QTL。进一步针对2 a间共同检测到且同时控制多个粒型相关性状的2个QTL区间内的所有基因进行单倍型分析,结合基因功能注释推测LOC_Os12g44290为水稻粒型的新候选基因。综上,利用全基因组关联分析对295个粳稻品种的粒型相关性状进行QTL定位及候选基因分析,为优质粒型的粳稻品种培育提供了理论基础。

南方90份秋播区蚕豆粒型性状的SSR关联分析

蚕豆(ViciafabaL.)是我国重要的食用豆作物,在我国南方为秋播作物,主要生产大粒鲜食型蚕豆,对该地区蚕豆资源进行粒型性状关联分析,发掘与其关联的分子标记,有助于鲜食型蚕豆分子标记辅助育种。本研究以90份秋播区蚕豆资源为材料,于2019年和2020年对其粒型性状进行了表型鉴定;采用67对多态性的SSR标记对群体进行基因型鉴定,共扩增出278个等位变异,平均等位基因数目为4.1,聚类分析将该资源分成3大类,其中粒长、粒宽和百粒重3个性状值较大的品种主要分布在A类群。在群体结构分析的基础上,利用TASSEL软件的MLM(Q+K)模型分析了67个SSR标记与粒型性状的相关性,通过关联分析共检测到50个与粒型性状显著相关联的分子标记(P<0.001),其中有29个标记P值小于0.0001。在多年多点的分析中,ICS48和ICS455同时与粒宽和粒重显著关联。根据关联分子标记的稳定性和贡献率,得到3个与粒型相关的优势等位位点:ICS48-H1、ICS51-H1以及ICS455-H3(P<0.0001;r>18%)。本研究将有助于我国秋播区蚕豆的分子标记辅助选择和分子设计育种。

灌浆期高温对小麦籽粒粒型的影响及耐高温性评价

探究在南方湿热背景下灌浆期高温胁迫对小麦籽粒粒型的影响,并对粒型的耐高温性进行评价,为该地区的小麦耐热育种研究提供更多信息。以来源广泛并在长江流域种植后正常结实的234份小麦品种(系)为材料,采用人工气候生长室模拟高温[较室外对照高(8±1.6)℃],在小麦花后1周高温处理10 d,收获后利用万森自动考种仪测量对照和高温处理下小麦籽粒的粒长、粒宽、直径、圆度、周长以及面积。高温处理导致参试小麦6个粒型指标整体下降,下降程度为粒宽>圆度>面积>直径>粒长>周长。根据耐高温系数,采用主成分分析法、隶属函数分析法、聚类分析法评价参试小麦的耐高温性,建立基于6个粒型指标的耐高温评价函数方程。高温处理对小麦不同粒型指标的影响存在差异,其中粒宽受影响程度最大;不同品种表现出不同程度的耐高温性,其中北京12、偃大25、徐麦27号等多个品种(系)表现出较强的耐高温性。

神经病理性疼痛大鼠疼痛-抑郁行为学特点及左侧无粒型岛叶皮质背侧区mGluR5/NMDAR2B蛋白的表达

背景:神经病理性疼痛的发生及其所致抑郁可能与大脑皮质代谢型谷氨酸受体5和N-甲基-D-天冬氨酸受体2B型蛋白表达增加有关。目的:探索坐骨神经慢性压迫性损伤大鼠疼痛及其所致抑郁的行为学特点,并观察神经病理性疼痛大鼠左侧无粒型岛皮质背侧区代谢型谷氨酸受体5和N-甲基-D-天冬氨酸受体2B型蛋白表达情况。方法:采用随机数字表法将50只SD大鼠分为假手术组(仅暴露坐骨神经干,不予结扎)和模型组(结扎坐骨神经建立坐骨神经慢性压迫性损伤模型)。于术后1-5周每周使用Von Frey纤维丝检测大鼠机械痛敏缩足阈值;通过糖水偏爱法和强迫游泳法观察抑郁样行为;术后5周采用坐骨神经功能指数及苏木精-伊红染色观察坐骨神经功能及结构状态,通过[18]F-FDG PET-CT观察坐骨神经及大脑代谢情况,采用免疫印迹检测大脑左侧无粒型岛叶皮质背侧区中代谢型谷氨酸受体5和N-甲基-D-天冬氨酸受体2B型表达水平。结果与结论:(1)与假手术组大鼠相比,模型组大鼠机械痛敏缩足阈值和坐骨神经功能指数在术后1周开始显著降低(P<0.05),于2,3周出现明显抑郁样行为并进行性加重(P<0.05);(2)苏木精-伊红染色提示模型组坐骨神经病理改变呈进行性加重;模型组大鼠右侧坐骨神经/肝脏平均标准化摄取值自术后2-4周较假手术组显著增加(P<0.05);(3)术后5周,模型组大鼠大脑左侧无粒型岛叶皮质背侧区中代谢型谷氨酸受体5和N-甲基-D-天冬氨酸受体2B型表达水平较假手术组明显增高(P<0.05);(4)结果说明,坐骨神经损伤后所致机械疼痛、抑郁样行为、坐骨神经功能和病理表现并不完全同步。左侧无粒型岛皮质背侧区中代谢型谷氨酸受体5和N-甲基-D-天冬氨酸受体2B型可能参与神经病理性疼痛和疼痛所致抑郁样行为的发病机制。

水稻种质资源粒型的评价与筛选

筛选粒型优异的种质资源是选育优质水稻品种的前提。本研究引进了546份籼稻种质资源和326份粳稻种质资源,于2019—2020年在宁波考察了这些种质资源的粒型表现。结果表明,籼型种质资源粒长、粒宽和长宽比的变异系数分别为10.23%、10.90%和18.17%,粳型种质资源则分别为12.62%、12.88%和24.22%,3个性状变异均十分丰富,其中长宽比的变异最丰富;籼型种质资源的粒长与粒宽的相关系数为-0.47(2019年)~-0.48(2020年)、粒长与长宽比的相关系数为0.84,粒宽与长宽比的相关系数为-0.86(2019年)~-0.87(2020年),而粳型种质资源则分别为-0.47(2019年)~-0.42(2020年)、0.82(2019年)~0.80(2020年)和-0.88(2019年)~-0.87(2020年),粒长与粒宽表现为中度负相关,长宽比受粒长和粒宽的影响程度相同。最终筛选出了18份粒型优异的籼稻种质资源和34份粒型优异的粳稻种质资源。育种家可以根据需要选择合适的粒型种质资源作为亲本选育优质稻品种。

中国主要稻米的粒型及其品质特性

利用近 3年全国各地的籼、粳稻稻谷样品 5 331份 (其中籼稻谷 3810份 ,粳稻谷 15 2 1份 )的米质数据 ,对我国目前稻米的粒型及其相关品质进行了研究。结果表明 ,目前生产上应用的籼稻品种的粒长主要有长粒和中粒两种 ,粒形则以中粒形为主 ,细粒形为辅 ;绝大多数粳稻品种的米粒属短、粗类型。籼稻的粒长、粒形均与其整精米率、垩白度、透明度、直链淀粉含量呈极显著负相关 ,而与胶稠度呈极显著正相关。粳稻的粒长、粒形与其主要品质指标的相关性相对较弱 ,且其性质也与籼稻的不尽相同。不同粒长组的平均整精米率也不同 ,其高低顺序是极短、短、中、长、极长 ,其中粳稻的极短粒与短粒两个类型间的整精米率无明显差别 ,但两者的整精米率与中粒的差异极显著 ;籼稻米各粒长组间整精米率的差异均达极显著水平。对各类稻米的品质进行评价的结果显示 ,粳稻米总体的品质优于籼稻米 ,有近半数粳稻品种的米质达到了优质米标准 ,而籼稻仅有 1/ 4达到优质米标准 ;籼稻米中 ,极长粒形及长粒形品种中达优质米标准的比率高于中粒形及短粒形的品种。

水稻粒型调控研究进展

水稻粒型是重要的农艺性状之一,包括粒长、粒宽、粒厚和长宽比。成熟的种子由胚、胚乳、种皮(果皮)构成,他们分别由受精卵、中央细胞和母体珠被发育而来。因此,种子大小由母体和合子组织等因素协调控制。而水稻种子最外层的颖壳是禾本科植物特有的器官,它为水稻种子的生长设置了一个最大的上限。目前多个信号途径通过调控水稻颖壳的发育调控水稻粒型,主要包括:泛素-蛋白酶体途径、G蛋白信号途径、丝裂原激活蛋白激酶信号途径、植物激素和转录因子等调控途径。将粒型的基础研究转化为实践应用,对于作物产量的提高具有十分重要的意义。本文总结了水稻粒型调控研究进展,重点评述了近年来新发现的几种调控因子的遗传和分子机制。