Chalk5基因在辽宁水稻育种中的应用价值分析

利用典型籼稻Chuan7与典型粳稻秋光构建的DH群体为试验材料,利用测序技术对群体后代Chalk5基因的等位基因型分布进行分析,对比群体后代材料的垩白性状及加工品质表现,在辽宁稻区初步评价Chalk5基因的利用价值。结果表明:来自于籼稻的低垩白等位基因chalk5的引入可显著改善群体后代垩白性状,并通过改善垩白进一步优化稻米加工品质。证明该基因在辽宁水稻育种中具有一定的应用价值。

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。

稻米的品质和影响因素

稻米品质应从碾米、外观、蒸煮、食味、营养等方面来衡量 ,有时还要考虑安全、贮藏、加工和卫生等性质。淀粉和蛋白质的种类与数量决定了稻米的品质。一般来说 ,直链淀粉含量在 2 0 %以上的稻米品种食味差 ;直链淀粉含量在 15 % - 2 0 %以下的食味较好 ;蛋白含量超过 9%的品种其食味往往较差。稻米中垩白出现部位与灌浆物质的输入途径有关。离背部维管束远的腹部胚乳细胞易充实不良形成垩白。稻米品质形成是品种遗传特性和环境条件综合作用的结果。环境条件对稻米品质的影响是通过影响稻株和颖果的生理过程而发挥作用的。过多施用氮素 ,特别是灌浆期间氮素过多 ,会使米中的蛋白质含量显著提高 ,垩白率降低 ,然而食味变差。饭的食味还与煮饭方法、煮饭后食用时间有关。通常将米用水先浸 1- 2小时后煮 ,饭在煮好后的半小时时食用 。

基于机器视觉的大米垩白米的检测方法

通过分析2种米粒的不同的直方图分布表现来区分普通米与垩白米,并进而对检测出来的垩白米粒采用改进的最大类间方差法来进一步分析其垩白率、垩白度等信息。试验采用了12组样本,每组样本60粒,按照不同的放置方向及位置,各采集10幅图像,共120幅图像。对所有图像进行检测,检测结果表明本研究提出的方法能快速,准确地区分垩白米粒及正常米粒,并且可以进一步较准确地检测垩白米粒的垩白度,相较于传统的OTSU算法,垩白米粒的检测准确率平均提高了8%左右,垩白度的检测准确率平均提高了6%左右。

氮肥对稻米垩白及蒸煮食味品质特性的影响

利用稻米品质特性不同的 7个粳稻品种 ,研究了氮肥对稻米垩白率、理化特性及淀粉谱特性的影响。结果表明 ,随着氮肥施用量的增加 ,稻米垩白率和直链淀粉含量逐渐降低 ,胶稠度变短 ,蛋白质含量提高 ,而在稻米淀粉谱特性中除糊化开始温度略提高外 ,其余特性均降低或变小 ;在水稻全生育期施同等量的氮肥时 ,与生育前期追施氮肥相比 ,抽穗期追施氮肥 ,其稻米的垩白率和直链淀粉含量降低 ,胶稠度变短 ,蛋白质含量提高 ,但对稻米淀粉谱特性的影响很小。品质特性对氮肥的反应敏感程度品种间有差异。

遗传神经网络在稻米垩白度检测中的应用研究

新的优质稻谷国家标准中 ,垩白度是 4个定级指标之一 ,被用来代表稻谷的商品品质。垩白度的检测目前仍由人工目测完成。为使检测结果更具客观性、一致性 ,建立了遗传神经网络对垩白像素和胚乳其它像素进行了识别 ,从而实现了垩白度的自动无损检测。对两种市售粳米进行了检测 ,计算机视觉的检测结果与人工检测结果的误差小于 0 .0 5。试验结果表明所建立的新方法是可行的 ,它为开发垩白度在线检测系统提供了科学依据。

辽宁省水稻品质现状的初步分析

采用聚类分析和因子分析等方法,对辽宁省近年来生产上应用面积较大的20个水稻新品种品质进行分析。结果表明,目前在辽宁省主栽品种中,品质性状能够达到国家一级优质米标准的品种占总数的20%,达到国家二级优质米的品种占总数的30%,达到国家三级优质米的品种占总数的25%,未能达到国家优质米标准的占25%。在参试水稻品种米质性状中,垩白性状变化最大,是目前在水稻生产上米质不能达标的主要因素,其次是长宽比、胶稠度、直链淀粉含量、糊化温度,而最为稳定的是糙米率和精米率。因子分析的结果表明,糙米率、精米率、整精米率、垩白度和垩白率为影响目前辽宁省粳稻品种品质的主要因子。

早籼胚乳淀粉体的扫描电镜观察

对4个早籼品种胚乳淀粉体的大小、形状、结构和发育等特性进行了扫描电镜观察.结果表明:早籼胚乳细胞内存在两种淀粉体,即单粒淀粉体,直径2.6～7.0μm,平均4.4μm;复合淀粉体,由多个单粒淀粉体结合构成,直径6.0～14.0μm,平均9.5μm.有垩白胚乳单粒淀粉体多数为椭圆形或圆球形,大小差异较大,排列疏松,淀粉体间空隙大;无垩白胚乳单粒淀粉体基本为晶状多面形,发育良好,大小较为一致,排列紧密,淀粉体间空隙小而少.胚乳背部淀粉体的发育和排列结构优于腹部和中部.早籼胚乳垩白的出现是由于淀粉体发育不良、排列疏松造成.在育种中对无垩白胚乳的选择应早期进行,且重点放在腹部.

杂交稻米主要品质性状的遗传与改良

优质稻谷的国家标准于 2 0 0 0年 4月 1日开始实行 ,其中有 4项为优质稻谷的品质定级指标 :整精米率、垩白度、直链淀粉含量和食味品质。本文就杂交水稻的稻米品质之整精米率。

图像处理方法检测大米加工精度中垩白米影响的消除

用计算机图像处理法测定大米的加工精度时,垩白米(Chalk grain)的存在会使程序检测中出现误判.采用改变扫描条件和调整图像分割阈值的方法可以消除垩白米的影响.

稻米品质检测装置研究

研究并实现了对直链淀粉、垩白度、垩白粒率等稻米参数进行快速检测的装置,该装置基于嵌入式计算机系统,直链淀粉含量检测单元采用单波长激光光源,很大程度的减少了对朗伯比尔定律的偏离,保证了测量精度;垩白度、垩白粒率等外观品质采用图像分析与识别方法,避免了人工目测法的主观性。试验结果表明,该装置对直链淀粉的测试精度≤1%,垩白度的测试精度≤1%,垩白粒率的测试精度≤2%,达到了稻米直链淀粉、垩白度和垩白粒率测定准确度的要求。

不同米质发酵生产红曲对莫纳可林K含量的影响

采用不同品种大米作红曲固态发酵培养研究,结果表明:以蛋白质和糖分含量高、碳氮比小以及垩白度适中、吸水性好并能保持湿度的大米基质,其莫纳可林K含量高,尤其以籼稻类型的K优5号和红花米显著。在红曲发酵过程中,适当摇瓶提高培养基的通气性。莫纳可林K的含量比不摇瓶的成倍增加,高达14.54mg/g。

基于直方图修正的小波自适应阈值大米垩白分割

在大米垩白分割过程中,由于噪声等影响,图像原始直方图呈明显的锯齿状变化。在阈值选择定位过程中,会产生大量虚假阈值点,影响阈值点的自适应准确选取。通过直方图修正,实现直方图的平滑处理,消除大量虚假阈值点,保证意义阈值点的位置与值不变,达到阈值选取过程中抗噪声的目的。并利用小波变换实现阈值点的自适应多分辨率定位。实验表明通过直方图修正和小波自适应定位多阈值可实现大米垩白区域的有效分割。

植酸对稻米品质影响的研究(Ⅰ)

本文报道在水稻生长的抽穗期、齐穗期、灌浆期和蜡熟期喷施不同浓度植酸改良稻米品质的研究。结果表明,在水稻生长的不同阶段,控制喷施植酸浓度可提高糙米率,降低稻米垩白。

土壤水分对稻米外观品质的影响

水稻的分蘖期、长穗期、抽穗后1～10d、11～20d、21～30d及1～30d,用负压式土壤湿度计监测,分别进行土壤水势为-30～-35kPa、-60～-65kPa的控水处理,收获后对优势粒、中位粒、劣势粒进行粒形和垩白测定,发现在不同土壤水分下S品种长穗期和抽穗后1～10d控水显著抑制了籽粒伸长,也不同程度的抑制了籽粒增宽和长厚,以S4处理受抑制的程度最为严重;Y品种主要是长穗期控水显著抑制了粒长、粒宽和粒厚;两品种的多数处理不同程度的提高了粒厚,这在优势粒中更明显;土壤水分对粒长/宽的影响很小。S品种各处理垩白率、垩白度多低于CK,Y品种各处理垩白率、垩白度多高于CK。对两个品种来说长穗期是影响外观品质的主要水分敏感期,节水栽培应从品种选择入手。

基于图像处理技术的大米垩白度检测

垩白是衡量大米品质的重要指标之一。为了快速、客观、准确地检测垩白米粒,以实际应用为目的,利用最佳阈值先将大米从背景中分割出来,然后通过近似垩白的比色带确定分割垩白的最佳阈值,将垩白从大米中分割出来,通过计算垩白区面积与整粒米面积之比确定垩白米粒,并计算垩白度和垩白粒率,实现大米垩白度的自动检测。

湖北省绿色食品大米品质指标分析与评价

对2019—2021年湖北省91个绿色食品大米样品的品质指标进行测试分析,并对照国家标准《大米》和行业标准《绿色食品稻米》进行了评价。湖北省绿色食品大米的加工品质整体较好,74.7%达到国家标准优质大米二级及以上等级;纯度品质好,100%达到国家标准优质大米一级;外观品质整体较好,96.7%达到国家标准优质大米二级及以上等级;理化品质突出,96.7%达到国家标准优质大米一级。

蔗糖转运蛋白OsSUT5在水稻花粉发育及结实中的作用

【目的】蔗糖是植物体内光合产物运输的主要形式。蔗糖-质子同向运输蛋白(sucrose transporter/sucrose carrier,SUT/SUC)在植物细胞之间的蔗糖跨膜运输以及植物组织和器官之间的蔗糖分配中具有重要作用。水稻SUT家族共有5个成员。已有研究表明,敲除OsSUT1、OsSUT2、OsSUT3、OsSUT4对水稻的生长发育产生显著影响,说明这些基因不可替代。然而,OsSUT5的功能还未见报道。阐明OsSUT5在水稻生长发育中的作用,将为全面了解SUT蛋白在模式植物水稻中的生理功能提供新的依据。【方法】通过对水稻OsSUT5的时空表达特性进行实时荧光定量PCR分析,同时利用OsSUT5的推测启动子驱动GUS在水稻体内表达,获得其基因编码蛋白的组织定位信息,以及在烟草叶片表皮细胞内进行OsSUT5-GFP融合蛋白瞬时表达,对蛋白进行亚细胞定位,比较基因编辑技术(CRISPR-Cas9)创制的OsSUT5不同纯合突变株系与野生型对照水稻的形态和生理特征,获得OsSUT5的功能信息。【结果】转录水平上,OsSUT5在水稻茎、叶、花序和颖果中均有表达,并且该基因编码蛋白在营养器官中的表达集中于维管组织。在生殖器官中,OsSUT5的表达主要位于花药及发育的颖果内。该基因编码蛋白在水稻发育的颖果特别是盾片和胚根鞘中高表达。烟草叶片表皮细胞内的瞬时表达显示OsSUT5-GFP融合蛋白定位于细胞质膜。与野生型水稻相比,3个OsSUT5纯合突变株系均表现为花粉活性以及离体萌发率明显降低。与此相吻合的是,OsSUT5突变株系未授粉的小穗比例相对于野生型显著增加,同时突变株系结实率显著下降。通过对OsSUT5突变株系颖果的观察和比较显示,OsSUT5突变体水稻颖果的垩白相对于野生型明显增多,其颖果长度相对于野生型对照也有一定程度的增加,但统计结果表明OsSUT5突变体水稻的千粒重与野生型无显著区别。【结论】OsSUT5在水稻花粉发育甚至受精过程中可能发挥重要作用;敲除OsSUT5对水稻的结实率、籽粒的形态和品质有明显影响。推断OsSUT5在水稻开花结实中的作用(包括对花粉活性和颖果内胚乳发育的影响)与其蔗糖运输功能密切相关。

水稻垩白米的危害与防治措施

垩白米的产生 ,严重影响了稻米的外观品质及蒸煮、食味品质。垩白米的有无和大小在一定程度上受遗传基因型控制 ,但也受高温和光照强度及施肥等因素的影响。本文在综述了各种因素对垩白米形成的影响基础上 。

稻米品质研究——Ⅱ.灌浆期间环境条件对稻米品质的影响

以8个品种的分期播种试验和5个品种的不同地点栽培试验,研究灌浆成熟期间环境条件对稻米品质性状的影响。结果表明,稻米的长度、宽度和长宽比等性状受环境的影响较小,而垩白面积、糊化程度、直链淀粉的含量、胶稠度等性状对环境的变化较为敏感,但受环境条件的影响程度因品种而异,其中Lemont的糊化温度、IR_(661)的直链淀粉含量,南京11号的胶稠度以及广陆矮4号、南京11号的垩白面积等部属对环境变异敏感的类型。品质性状与主要气象因素的相关分析表明,糊化温度、胶稠度、垩白面积与日均温、平均光照时数、相对湿度一般呈正相关,与直链淀粉含量呈负相关。在所分析的3个气象因素中,以温度对品质性状的影响最大,光照条件次之,相对湿度较弱。