利用四引物扩增受阻突变体系PCR技术检测水稻低直链淀粉含量基因Wx-mq

根据Wx-mq基因存在的单核苷酸变异,利用四引物扩增受阻突变体系PCR(Tetra-primer ARMS-PCR)的方法设计特异引物,对12个水稻品种(或品系)以及武育粳3号(不含Wx-mq基因)/关东194(含Wx-mq基因)的F2分离群体进行扩增,依据其PCR产物的带型,可以准确区分出Wx-mq基因纯合、非Wx-mq基因纯合以及杂合基因型三种类型,其电泳结果与成熟后对胚乳外观特性鉴定完全一致。因此,作为一种简单、低成本的实用技术,四引物ARMS-PCR可以广泛用于Wxmq基因水稻的资源鉴定和分子标记辅助育种。

云南软米低直链淀粉含量及其相关性状遗传分析

IR36×八宝米F2 单株直链淀粉含量与农艺、米粒外观性状相关性及其遗传分析表明 ,18个性状有 9个性状与直链淀粉含量呈极显著 (P <0 0 1)或显著 (P <0 0 5 )相关性 ,尤其直链淀粉含量与垩白长 ( 0 35 3 )、株高 ( - 0 2 4 2 )、结实率( 0 2 35 )、第一节间长 ( 0 195 )的相关系数达极显著水平 (P <0 0 1) ,直链淀粉含量 9%～ 15 %是籼型软米杂种后代的重要指标 ;八宝米的垩白长和第一节间长均表现部分显性主效基因 ,籼型八宝米低直链淀粉基因和IR36的矮秆基因均为 1对隐性主效基因控制 ,表明八宝米的优质基因易于转育或表达 ,可广泛用于水稻优质米育种 ;用SSR标记将软米基因有关的低直链淀粉含量定位于第 6染色体上与RM 190连锁 ,其遗传距离为 18 8cM。

低直链淀粉含量晚粳稻选育及食味品尝结果分析

长江中下游地区城乡居民生活水平日益提高,对稻米口味提出了新要求。笔者就此从品种食味品质方面做了一些探索性尝试。通过选用晚粳品种嘉33与直链淀粉含量较低的美国光叶稻Rico No.1改良后代嘉06-64、WP177与晚粳光身稻品系DC92配制2个组合,在后代中定向选育直链淀粉含量较低的品系,结合食味品尝,择优汰劣,育成嘉58、嘉66等直链淀粉含量较低(10%左右)且适口性好的新品系。经杭州市推荐,嘉58进入2011年浙江省单季晚粳稻区试,2012年生产试验与区试续试同步进行,2013年通过浙江省农作物新品种审定(审定编号:浙审稻2013011),并申请植物新品种保护。2010-2013年各地示范试种1 000多hm2,因食味好、产量高,深受长江中下游地区生产者和消费者的喜爱。

利用ARMS-Tm-shift-qPCR技术检测水稻低直链淀粉含量基因Wx-mq

Wx-mq基因是水稻低直链淀粉性状控制基因,与米饭食味品质密切相关。本研究根据水稻控制低直链淀粉含量Wx-mq基因第497位存在的G>A单核苷酸变异,将基于SYBR GreenⅠ的ARMS和Tmshift的两种实时PCR基因分型方法相结合,建立了可准确区分Wx-mq基因第497位的GG纯合、AA纯合及GA杂合三种类型的实时荧光定量PCR体系。试验表明这种基于SYBR GreenⅠ的ARMS-Tm-shift实时PCR基因分型方法无需合成探针,试验设计简单,是一种快速、简便、特异性好的基因分型方法,可用于Wxmq基因分子标记辅助育种中基因的高通量分型。

水稻低直链淀粉含量的遗传研究

测定了不同杂交类型直链淀粉含量和其农艺性状与品质性状,并分析了它们之间的相关性。结果表明:不同杂交组合类型中,彩稻×东农9006(低×高)和彩稻×东农9921(低×中)的F2群体的直链淀粉含量分布,高(中)/低直链淀粉含量两群分离比符合1对隐性基因控制的31∶分离比例;而在相关性分析中,彩稻×东农9006(低×高)和彩稻×东农9921(低×中)的直链淀粉含量与碱消值和胶稠度之间存在着显著和极显著的负相关,与粒长和透明度呈显著和极显著的正相关,同时,彩稻×东农9006的直链淀粉含量与农艺性状中的穗长呈显著性正相关,与整精米率呈显著性负相关,与粒宽呈显著性正相关,与垩白米率呈极显著性正相关,与蛋白含量呈显著负相关;而彩稻×东农的直链淀粉含量与农艺性状中的千粒重呈显著性正相关,与精米率呈极显著性负相关。

低直链淀粉含量优质软米型水稻不育系科源A的选育及应用

科源A是广西农业科学院水稻研究所利用美B与宜香B杂交,后代经分子标记跟踪检测,多年定向选择含gs3、Wxb、fgr等基因的优良单株,再与美A测交、回交转育育成的优质软米型三系不育系。科源A花粉败育彻底、不育性稳定,有香味,异交率高,所配组合呈弱感光性,稻米品质优良,直链淀粉含量低、香甜软糯,2020年4月通过广西农作物品种审定委员会组织的技术鉴定。利用科源A已选育出2个优质杂交组合(科源优616、科源优610)通过国家品种审定。

低直链淀粉含量水稻三系不育系百香A的选育与应用

百香A是以中浙A为母本,三交保持系材料中浙B/巴西陆稻//IR58025B为父本,经过多代回交转育而成的低直链淀粉含量软米型水稻三系不育系,2015年通过了广西水稻不育系田间技术鉴定。用其所配制的杂交稻组合稻米品质优,外观商品性好,具有良好的开发应用价值。

携带Wx-mq基因水稻新品种(系)稻米RVA谱特征及与直链淀粉含量的相关性

以自育的57份粳稻新品种(系)为材料,采用分子标记、化学方法、统计学方法等,对供试材料进行Wx-mq基因检测,测定各品种(系)稻米淀粉RVA谱特征值和直链淀粉含量,分析各测定值间的相关性,并分析了不同AC品种(系)的RVA谱特征值差异。结果表明:57份材料均含有Wx-mq基因;各RVA谱特征值间有较好的相关性,峰值黏度、热浆黏度、冷浆黏度之间,及其与峰值时间、回复值之间呈极显著正相关,崩解值与峰值黏度,峰值时间与消减值、回复值呈极显著正相关,糊化温度与热浆黏度、峰值时间呈显著正相关,消减值与峰值黏度、崩解值呈极显著负相关;供试材料的直链淀粉含量分布在5%～12%,集中分布在8%～11%;不同AC品种(系)间的RVA谱不尽相同,随着AC的增加,峰值黏度、热浆黏度、冷浆黏度、回复值、峰值时间与糊化温度均呈增加趋势,崩解值与消减值的变化趋势不明显。AC与热浆黏度、冷浆黏度、回复值和峰值时间呈极显著正相关,与峰值黏度呈显著正相关。结果可进一步扩充利用RVA谱特征值评价稻米蒸煮食味品质的理论依据。

水稻低直链淀粉资源筛选

为了在水稻外观品质改良的同时提高食味品质,通过对引自IRRI及中国水稻种质资源库的1000多份材料测定直链淀粉含量,并对IRRI资源测定外观品质。研究发现:目前水稻优良食味品种多数外观品质差,且“软米”标准欠缺。水稻直链淀粉含量分布十分宽,其中软米范围品种数量少,糯米品种较软米品种多,且分为优质糯稻与劣质糯稻两类。其他类型品种数量最多,直链淀粉含量变异最大,软米类型品种蛋白质含量显著高于糯稻及较高直链淀粉含量品种。本试验通过筛选获得12份软米资源,为软米选育提供了多样化资源,并给出了一个软米判定标准。

稻米直链淀粉含量与抽穗期的关系研究

在实践育种的基础上,选用直链淀粉含量具有显著差异的水稻品种,配置2种类型的杂交组合(组合1:低AC×高AC、组合2:低AC×中AC),构成2套分析材料(每套包括双亲、F2、F3代),考察直链淀粉含量及其抽穗期。试验结果表明:两个组合类型的F2、F3代的低直链淀粉含量单株的抽穗日期都是在每个组合的抽穗早期,因此这是选择低直链淀粉含量单株的重点时期。

小麦淀粉特性与面包烘烤品质的相关性

利用国内外40个面包小麦品种(系)进行了淀粉性状与面包烘烤品质性状的相关性分析,比较了国内外小麦在加工品质和淀粉性状的差异。结果表明,直链淀粉含量与面包品质性状(Zeleny沉淀值、面团形成时间和稳定时间)呈极显著负相关;淀粉总量与面包品质性状呈负相关,但相关不显著;面粉膨胀势与面包品质性状呈极显著正相关。国内外小麦品种(系)相比,Zeleny沉淀值、面团形成时间和稳定时间等性状差异较大;在淀粉性状和面包品质性状上,国外小麦品种(系)明显优于国内材料。讨论认为,蛋白质和淀粉对小麦的面包烘烤品质都有一定的影响。直链淀粉含量、支链淀粉含量和膨胀势可作为小麦品质育种亲本选配、后代选择的指标。改良我国小麦淀粉的主要目标是降低直链淀粉含量。

小麦蛋白质和淀粉与面条品质的关系

小麦蛋白质和淀粉的数量与质量对面条品质有重要影响。蛋白质质量较蛋白质数量更为重要，蛋白质质量的提高有助于面条评分的改善。淀粉是影响面条品质的又一重要因素。淀粉为面条提供良好的外观和富有弹性的质地，淀粉特性与组成对面条品质影响较大。降低直链淀粉含量，改善淀粉糊化特性是今后面条小麦育种的重要目标。优质面条小麦的评价和预测指标比较复杂，亟待建立一套真正符合优质面条小麦的评价体系。

利用分子标记辅助选择聚合水稻Pi-ta、Pi-b和Wx-mq基因

近年来,优良食味粳稻品种南粳46、南粳5055和南粳9108在江苏等地大面积推广,促进了优质稻米产业的发展。但这些品种均不抗稻瘟病,且缺乏适合在淮北地区种植的中熟中粳型优良食味粳稻品种。本研究以同时携带稻瘟病抗性基因Pi-ta和Pi-b的江苏抗病、高产粳稻品种武粳15为母本,携带低直链淀粉含量基因Wx-mq的优良食味粳稻品种南粳5055为父本配置杂交组合进行聚合育种。利用Pi-ta和Pi-b基因的分子标记多重PCR体系以及Wx-mq基因的四引物扩增受阻突变体系PCR检测技术,分别在不同的分离世代对目标基因位点进行检测,结合田间多代选育、抗性鉴定和籽粒胚乳外观鉴定,成功地将Pi-ta、Pi-b和Wx-mq基因聚合于一体,选育出稻瘟病抗性好、食味品质优、产量高的水稻新品系"南粳0051",适合在江苏省淮北地区种植。本研究将三套自主研发的PCR检测体系成功应用于分子标记辅助选择,不仅为水稻多基因聚合育种提供了快捷、高效的选择方法,也为水稻抗病、优质育种创制了新的种质资源。

江苏和东北粳稻稻米理化特性及Wx和OsSSIIa基因序列分析

依据地理来源和直链淀粉含量将87份供试粳稻品种(系)划分为江苏普通粳稻、东北粳稻和江苏半糯粳稻3种类型,系统比较了稻米理化性状及淀粉合成主效基因Wx和OsSSIIa序列的差异,以探究其食味品质特征及其形成的分子基础。与东北粳稻相比,江苏普通粳稻的直链淀粉含量偏低,蛋白质含量和糊化温度偏高,而胶稠度和RVA谱特征值相当。与江苏普通粳稻和东北粳稻相比,江苏半糯粳稻具有较低的直链淀粉含量、较大的胶稠度及独特的RVA谱特征。大多数性状变异系数在3种类型粳稻中均较小,仅消减值变异系数较大,说明品种(系)间的稻米回生性存在较大差异而其他性状较为一致。各性状间的相关性在3种类型粳稻中表现不尽相同,说明地理来源和品种特性影响食味品质性状间的相关程度。聚类分析将87份粳稻分为4个类群,江苏普通粳稻与东北粳稻主要分布于类群Ⅰ和Ⅱ,且品种间相互交错;类群Ⅲ由2个江苏普通粳稻品系和1个江苏半糯粳稻(徐稻9号)组成,多数性状值位于普通粳稻与半糯粳稻之间;类群Ⅳ中均为江苏半糯粳稻。序列分析表明江苏普通粳稻和东北粳稻中Wxb基因无序列差异,而江苏半糯粳稻在Wxb第4外显子上发生G/A替换,属Wxmp等位基因型;江苏省部分粳稻品种(系)携带OsSSIIa(G-GC)等位基因,从而导致高糊化温度。

优良食味抗病高产晚粳稻新品种南粳3908的选育和栽培技术

南粳3908是江苏省农业科学院粮食作物研究所与江苏明天种业科技股份有限公司从南粳5055系统选育而成的一个综合丰产性好、食味品质优的晚粳稻新品种。该品种株高适中,株型紧凑,分蘖性中等偏上,生长势旺,成穗率高,穗型大,灌浆速度快,后期熟相好,抗倒性强。该品种在中高肥力水平下9750 kg/hm^2以上的穗粒结构为有效穗数300万/hm^2以上,每穗总粒数130~140粒,结实率90%~95%,千粒质量28.0 g左右。南粳3908不仅保留了南粳5055的优良食味特性,直链淀粉含量偏低,米饭晶莹剔透,冷而不硬,口感柔软滑韧,富有弹性,而且穗颈瘟抗性明显优于南粳5055,穗型大、千粒质量高,此外,该品种叶色较淡,同样产量水平下比南粳5055省肥,适合在江苏沿江和苏南地区作优质稻种植。

优质高产中熟晚粳稻新品种南粳50的选育及栽培技术

南粳50是以含低直链淀粉含量基因Wx-mq和条纹叶枯病抗性基因Stv-bi的日本优质粳稻关东194与江苏高产粳稻武粳13杂交，通过混合系谱法和分子标记辅助选择相结合的技术手段培育而成的优良食味、高产、多抗粳稻新品种。该品种株高适中，株型紧凑，长势较旺，分蘖力较强，穗型较大。650 kg/667 m^2的产量结构为：有效穗数20万/667 m^2，每穗总粒数140~150粒，结实率90%~95%，千粒重25 g左右。南粳50不仅抗稻瘟病、条纹叶枯病、纹枯病和白叶枯病，而且直链淀粉含量低，稻米食味品质优，适合于高档优质米开发。于2013年通过江苏省品种审定，适宜在江苏苏南地区种植。

水稻新品种龙粳38的选育

随着人民生活水平的提高，人们对稻米品质的要求越来越高。培育优质水稻品种满足市场和消费需求，是目前水稻育种中最重要的研究课题。直链淀粉含量是稻米食味品质的主要决定因素。软米直链淀粉含量低，是介于一般黏米和糯米之间的中间类型，具有柔软、富弹性的米饭质地，冷不回生、冷饭食口性好等特点。因此，培育优质低直链淀粉含量软米品种，不仅可以改良稻米食味，而且可以满足多样化的消费需求，有利于开拓国内外稻米市场。

优质杂交籼稻“粤丰优512”的选育及栽培技术

粤丰优512是保山市农科所用不育系粤丰A和恢复系保香恢512选育而成的优质、高产、中熟籼型三系杂交水稻新组合，该组合具有产量高、米质优、抗性好、适应性广等特性，于2009年3月通过云南省农作物品种审定委员会审定。1选育经过1．1不育系粤丰A选育不育系粤丰A是由广东省农科院水稻所于1998年育成，是国内第一个无垩白、低直链淀粉含量（14．3％）、软胶稠度（92mm）、低糊化温度（碱消值7．0）和香味浓的特优籼型三系不育系。该不育系千株群体不育株率为100％，花粉不育度为99．99％，柱头外露率达88．1％，稻瘟病全群抗性达中抗水平。