导入反义Wx基因改良杂交籼稻保持系直链淀粉含量

水稻胚乳中的直链淀粉含量是影响稻米蒸煮和食味品质的重要性状。本试验研究了适合水稻冈46B和Ⅱ32B品种进行遗传转化的外植体、培养基及光温条件,采用遗传转化技术将反义Wx基因导入生产上大面积应用的籼稻保持系冈46B和Ⅱ32B,获得了转基因植株。PCR检测证明,外源基因已整合进水稻的基因组。分析结果表明,纯合转基因水稻植株成熟种子直链淀粉含量发生了不同程度的变异。

反义Wx基因导入我国常规籼稻品种的研究

经农杆菌介导,将自行克隆并构建的反义Wx基因导入4个高直链淀粉含量的常规籼稻品种绿黄占、清芦占11号、三芦占7号和特青中,经潮霉素抗性筛选获得抗性植株。聚合酶链反应(PCR)和Southern杂交检测证明反义Wx基因已整合进转基因水稻植株的基因组中。对成熟种子直链淀粉含量的分析表明,部分转基因水稻植株T_1或T_2代种子中的直链淀粉含量有不同程度的下降,最低的已降至16.52％,较对照下降了40.5％;在此基础上筛选获得了部分转基因纯合株系。研究结果还表明,直链淀粉含量的改变会导致相应稻米的胶稠度和糊化温度的变化。

结实期水分胁迫对水稻反义Wx基因转化系主要米质性状及米饭质地的影响

以反义Wx基因的转化系及其受体亲本武运粳7号(9522)为材料,研究了结实期水分胁迫对主要品质性状及米饭质地的影响。结果表明,与水层灌溉处理相比,结实期水分胁迫使整精米率和垩白粒率提高;崩解值明显降低,而最终黏度和消减值却明显提高;米饭的硬性增加,黏附性减小,稻米的蒸煮食味品质有着变劣的趋势。

利用农杆菌介导法将反义Wx基因导入水稻的研究

利用根癌农杆菌将含多基因(hpt选择标记基因、反义Wx基因、GFP和GUS报告基因)的pCAMBI-A1304载体导入水稻品种(501R、中花9号和日本晴)的幼胚愈伤组织,分别在含35mg/L、45mg/L和65mg/L潮霉素浓度的筛选培养基上筛选获得抗性愈伤。后经PCR检测,从415株T0代再生植株中选出92株(其中501R、中花9号和日本晴分别为4株、43株和45株)。对这些转基因后代植株进行Southern blot-ting分析表明:hpt、反义Wx基因已经整合进植物基因组中。绝大多数转基因植株后代的表型正常。成熟种子直链淀粉含量分析表明,部分转基因植株的T1代种子中的直链淀粉含量有不同程度的下降,最低的已下降至6.3%,与对照相比下降了9.8%。

导入反义Wx基因对珍汕97A及其F_1稻米品质的影响

利用转反义Wx基因珍汕97B阳性转化植株,通过单株选择、回交转育,育成转反义Wx基因珍汕97A——优质珍汕97A。优质珍汕97A与珍汕97A比较,直链淀粉含量从25.6%下降到9.3%,胶稠度从45 mm提高到86 mm,垩白度从23.5%下降到7.1%;利用优质珍汕97A配制的F1稻米品质具有同样效应。

反义Wx基因导入我国籼型杂交稻重点亲本

为改良我国籼型杂交稻稻米的食用品质,利用基因工程技术经农杆菌介导将反义蜡质基因导入保持系龙特甫B等3个高直链淀粉含量的籼型杂交稻重点亲本中,经潮霉素抗性筛选获得了较多的抗性植株.PCR和Southern杂交检测证明,反义Wx基因已整合进转基因水稻的基因组中,绝大多数转基因水稻植株的表型正常.成熟种子直链淀粉含量分析表明,部分转基因水稻T1和T2代种子中的直链淀粉含量已有不同程度的下降,最低的已下降至7％左右,与未转化对照相比下降了18.39％.此外直链淀粉含量改变后对稻米的胶稠度和糊化温度也有一定的影响.

无抗性选择标记转基因软米和糯稻新品系的选育及中间试验

直链淀粉含量是影响稻米品质的最主要因素之一。为培育直链淀粉含量较低的软米和糯稻新品系,在经共转化法获得的转反义Wx基因水稻自交后代中筛选获得了不含抗性选择标记基因的纯合体。对这些纯合转基因水稻的分析表明,其未成熟种子胚乳中Wx基因表达水平和成熟种子中Wx蛋白量较未转化对照有不同程度的降低。转基因水稻成熟种子中直链淀粉含量较未转化对照有不同程度的下降,2个转基因系降低至10%左右,相当于软米的直链淀粉含量,1个转基因系降到了2%以下,形成了糯稻新品系。转基因稻米中直链淀粉含量降低后,其胶稠度相应变软,而糊化温度未发生明显改变。田间试验结果表明,转基因水稻的大部分农艺性状与受体品种武香粳9号无显著差异。因此,本研究成功培育了无抗性选择标记且淀粉品质改良的转反义Wx基因水稻新品系。

直链淀粉含量与稻米品质主要性状及米饭质地关系的研究

以反义Wx基因的转化系及其受体亲本武运粳7号为材料,研究遗传背景相同仅直链淀粉含量不同的4个品系主要品质性状及米饭质地的变化。结果表明:直链淀粉含量不同的4个供试品系的主要品质性状指标与米饭质地指标之间有着明显的差异。直链淀粉含量的降低使得胶稠度变软,粗蛋白含量减少,过低的直链淀粉含量会导致米粒外观呈现蜡质。稻米RVA谱特征和米饭质地明显受到直链淀粉含量的控制,直链淀粉含量明显影响稻米糊化过程中黏度的变化,高直链淀粉品系具有较高的消减值、回复值、热浆黏度及最终黏度,米粉的回生性大。米粉难以糊化,其米饭质地过硬,咀嚼有渣感,无弹性;相反,低直链淀粉含量的品系具有较低的消减值、回复值、热浆黏度及最终黏度, 冷却过程中米粉的回生性小,其米饭质地较黏,咀嚼无渣感,有弹性;直链淀粉含量与最高黏度值和崩解值间的关系并非是简单的线性关系,当直链淀粉含量较低时,随着直链淀粉含量的增加,最高黏度和崩解值随之升高,而当直链淀粉含量高于一定量时,直链淀粉的增加会降低最高黏度和崩解值。

根癌农杆菌介导籼稻遗传转化影响因素研究

研究了抗生素种类、继代和菌液浓度对农杆菌介导籼稻转化的影响,并将反义蜡质基因导入4个高产、直链淀粉含量高的籼稻品种中。结果显示,羧苄青霉素的抑菌效果优于头胞霉素,其适宜浓度为250￣350mg/L;4个品种继代愈伤比初代愈伤能获得更高的抗性愈伤得率;各个品种转化有其最佳的农杆菌菌液浓度(OD600值),茉莉新占和绿黄占为1.0,粤香占和矮秀占为0.6。应用此优化的农杆菌转化体系,我们得到了转化植株;PCR扩增和Southern杂交结果证明外源基因已经整合到转基因水稻的基因组中。