高直链淀粉含量-软胶稠度早籼稻品种浙早33的选育

直链淀粉含量和胶稠度是早籼稻稻米品质中较为关键的指标,而高直链淀粉含量-软胶稠度稻米品质类型在早籼稻育种材料中出现频率较低。浙早33是浙江省农业科学院作物与核技术利用研究所选育的、于2023年通过浙江省主要农作物品种审定委员会审定的常规早籼稻品种。浙早33丰产性和稳产性较好,中抗稻瘟病,熟期和株型适中,后期转色好,稻米适合粮食加工用途,其中直链淀粉含量和胶稠度分别为29.3%、83.5 cm,属高直链淀粉含量-软胶稠度稻米品质类型。文章介绍了浙早33的亲本来源与选育经过、品种特性、栽培技术要点。

基于叶片SPAD值的不同施氮水平下水稻直链淀粉含量预测

为揭示寒地水稻叶片SPAD值及其衍生值与稻米直链淀粉含量的关系,于2021、2022年在不同施氮水平影响下夹取水稻孕穗期(T1)、齐穗期(T2)、结实期(T3)顶部3张叶片测定SPAD值,2年试验均为二因素完全随机试验且施肥量相同,A因素为前中期(基肥、分蘖肥、调节肥)施氮量共8水平,B因素为后期(穗肥)施氮量共3水平。根据2021年盆栽试验的数据资料建立SPAD值衍生指标与稻米直链淀粉含量之间的关系模型,利用2022年盆栽试验数据资料对建立的模型进行验证。结果表明,在2021年氮肥试验中,A2~A8水平直链淀粉含量较A1水平分别极显著增加2.04%、4.21%、5.72%、7.17%、8.03%、5.92%、5.66%,而A2~A8水平食味值均较A1水平极显著下降,2022年两者趋势与2021年相同。2年稻米直链淀粉含量和食味值评分表现均为线性负相关,拟合优度(r^(2))分别为0.54^(**)、0.44^(**)。施氮量对不同生育时期顶部3张叶片SPAD值均呈线性关系,随着不同生育时期推进水稻冠层出现“黑黄”交替现象,其中单张叶片的SPAD值受不同时期差异的影响,借助指标SPAD_((L_(1)+L_(2))/2)、SPAD_(L_(1)×L_(2)/mean)可有效降低年份及氮肥水平差异对直链淀粉含量预测结果的影响,指标SPAD_((L_(1)+L_(2))/2)与直链淀粉含量在T1~T3时期的拟合方程分别为:y=0.135x+0.47,r^(2)=0.52**;y=0.126x+11.68,r^(2)=0.53^(**)、y=0.154x+15.65,r^(2)=0.51^(**)。SPAD L_(1)×L_(2)/mean拟合方程分别为:y=0.136x+11.46,r^(2)=0.52^(**);y=0.126x+11.68,r 2=0.53^(**);y=0.160x+12.59,r^(2)=0.51^(**),x为SPAD值衍生值,y为直链淀粉含量,拟合方程均到达极显著水平。但指标SPAD L_(1)×L_(2)/mean在不同时期误差均小于SPAD_((L_(1)+L_(2))/2),所以T3时期指标SPAD_(L_(1)×L_(2)/mean)可以实现快捷、无损和实时预测稻米直链淀粉含量,在一定程度上判定出稻米蒸煮食味品质,达到按质收获以及对品质实时监测的要求,促进优质寒地水稻的可持续发展。

影响糯稻直链淀粉含量的QTL及效应分析

【目的】直链淀粉含量是影响糯稻品质的关键性状,旨在剖析其遗传基础对稻米品质改良的重要意义。【方法】构建‘品糯R191/金贵丝苗//金贵丝苗///金贵丝苗’的BC_(2)F_(4)和BC_(2)F_(5)回交遗传世代群体,在携带wxwx基因的遗传背景下,采用集团分离分析法,利用GSR40K水稻基因芯片对双亲和高、低池群体进行SNP分型,并根据分析结果锚定影响稻米直链淀粉含量的候选基因。【结果】定位到控制直链淀粉含量的2个候选基因区段,位于5号染色体0.04~0.37 Mb和12号染色体17.53~24.09 Mb。从12号染色体候选区间中筛选出14对具有多态性的SSR标记和SNP标记,利用QTL IciMapping软件构建遗传连锁图,在3种环境及不同世代下,采用完备区间作图法(Inclusive composite interval mapping,ICIM)进行QTL定位,在N21774~A24633区间检测到影响直链淀粉含量的QTL qAC12,区间距离为3.46 Mb,对直链淀粉含量贡献率均值为14.10%,加性效应值为-0.11。对5号染色体末端的候选QTL分析上,通过预测区间标记ZcI5_167的基因分型结果,并结合表型估算,该QTL qAC5对直链淀粉含量表型贡献率为9.83%,加性效应值为0.156。【结论】稻米直链淀粉含量不仅受Wx基因调控,还与其他QTLs基因密切相关。挖掘并分析其遗传基础,对水稻新品种品质育种具有重要意义。本研究定位到12号和5号染色体上影响糯稻直链淀粉含量的微效QTL,有助于糯稻直链淀粉含量的分子标记辅助选择,对降低糯稻的直链淀粉含量,提高糯稻稻米品质具有较好的实用价值。

施用菌渣对水稻产量、直链淀粉和氨基酸含量的影响

废弃菌渣是一种可循环利用的资源。以杂交籼稻品种晶两优534和籼粳杂交稻品种甬优1540为材料,在相同氮肥用量(180 kg/hm^(2))下,设置4个菌渣施用量处理(B0,不施用;B1,施用量1.5万棒/hm^(2);B2,施用量3.0万棒/hm^(2);B3,施用量4.5万棒/hm^(2)),研究不同菌渣施用量对水稻产量、稻米直链淀粉和氨基酸含量的影响。结果表明,增施菌渣有利于水稻产量提高,但增产不显著;B3处理下两品种稻米直链淀粉含量比B0处理显著增加14.92%~16.74%,氨基酸总含量、必需氨基酸含量、16种组分氨基酸含量分别显著降低67.68%~75.51%、63.73%~75.21%和16.93%~84.20%。与B0处理相比,B1和B2处理下晶两优534稻米直链淀粉含量略有降低,但稻米总氨基酸含量、必需氨基酸含量和除蛋氨酸外的15种组分氨基酸含量分别显著增加78.43%~100.29%、64.96%~87.18%和14.23%~315.73%;而B1和B2处理下甬优1540稻米直链淀粉含量比B0显著提高26.61%~27.64%,稻米总氨基酸含量、必需氨基酸含量和除蛋氨酸外的15种组分氨基酸含量分别显著降低36.59%~53.46%、34.23%~51.01%和3.78%~68.25%。可见,施氮量为180 kg/hm^(2)时,增施菌渣对水稻产量影响不显著,过多的菌渣施用(B3)会造成稻米直链淀粉含量升高和氨基酸含量降低,菌渣施用量不高于3.0万棒/hm^(2)时有利于籼稻稻米品质提升。

糜子种质资源淀粉含量与Waxy基因等位变异分析

本研究测定了100份糜子种质资源的直链淀粉和支链淀粉含量,采用分子标记对胚乳直链淀粉合成调控基因Waxy进行基因分型,并选取不同直链淀粉含量代表种质资源进行基因测序和差异位点分析。结果表明,100份糜子种质资源直链淀粉含量变化幅度为0~22.78%,平均6.07%,直链淀粉含量低于3.7%的糯性材料占36%,完全糯性材料占24%;支链淀粉含量变化幅度为4.55%~56.73%,平均15.30%。分子标记M5/R11扩增产物能有效区分S_(0)、S_(-15)和S_(0)S_(-15)基因型;标记int5Lf/R3和M12/R12的PCR产物利用内切酶ACC I和Eco N I剪切,可鉴别出L_(C)、L_(Y)、L_(F)基因型。100份糜子种质共发现9种基因型,其中S_(0)/L_(c)数量最多,占33%,S_(-15)/L_(F)占25%,杂合型S_(0)S_(-15)/L_(F)、S_(0)S_(-15)/L_(C)、S_(0)S_(-15)/L_(Y)L_(F)各占2%。通过Waxy基因序列比对,在地方品种甘谷黑蝉背、黑糜子、庆阳饿死牛,育成品种晋黍9号、赤糜2号等种质资源中发现了大量新的SNPs位点,可用于基因功能和糜子育种材料创制研究。本研究结果为糜子分子育种工作及品质改良提供了理论依据。

利用Wx基因微卫星标记快速育成中等直链淀粉含量的籼型优质不育系

本研究利用Wx基因微卫星特异性分子标记"484/485"对13份国内常用保持系进行PCR检测,筛选出具有中等AC含量、Ⅰ型带型的优质保持系"宜香1B"作为优质供体。配制"协青早B/宜香1B",对其F1、F2代单株用"484/485"PCR分子检测,证明其带型符合一对基因分离模式。在此基础上,对"协青早B/宜香1B"的杂交、回交和自交的低世代群体(BC1F1、BC1F2)进行"484/485"分子标记辅助选择,再结合优质不育系其它性状选择,快速育成了中等AC含量、垩白率低、透明度高、不育特性和农艺性状稳定的籼型优质三系不育系"浙农3A",并于2009年9月顺利通过了浙江省品种审定委员会组织的专家现场鉴定。本文还就利用"484/485"分子标记有效改良稻米AC含量等问题进行了讨论。

杂交稻米的直链淀粉含量与米饭口感粘度硬度关系的研究

通过对若干组直链淀粉含量相近或有明显差异的杂交稻和常规稻米饭品尝口感粘、硬度的分析 ,结果表明 :杂交稻米的平均直链淀粉含量仍是制约米饭口感粘、硬度的重要因子 ,但其制约力明显低于对常规稻的制约力 ;在直链淀粉含量相近的情况下 ,杂交稻较同亚种的常规稻米饭口感偏粘、偏软 ,亚种间杂交稻与籼型常规稻相比情况亦如此 ,与粳型常规稻相比情况则不一样 ,杂交稻混合米中所含的低直链淀粉米起促使其米饭偏粘。

直链淀粉含量不同的稻米淀粉结构、糊化特性研究

选用直链淀粉含量不同的4个水稻品种,研究其淀粉结构和糊化特性。发现不同品种的淀粉体结构、糊化特性随直链淀粉含量的不同呈现一定的变化规律。直链淀粉含量从3.43%至21.65%,其晶体类型为A型,相对结晶度呈下降趋势,消减值表现为升高趋势,相对结晶度和消减值与直链淀粉含量分别呈显著负相关和极显著正相关(r=-0.964*,r=0.997**),消减值与结晶度呈显著负相关(r=-0.960*)。米粒的背部和腹部间淀粉体大小和排列有所不同,糯性或低直链淀粉含量与相对非糯性或高直链淀粉稻米的胚乳结构存在差异,淀粉体排列以糯稻较紧,粳稻次之,籼稻最松。淀粉的相对结晶度可能与胚乳中淀粉体的形状和紧密程度有关。

水稻品种直链淀粉含量、糊化温度和蛋白质含量的稳定性分析

利用AMMI模型对18个水稻品种的直链淀粉含量(AC)、糊化温度(GT)和蛋白质含量(PC)进行两年三点的稳定性分析,并以AC、GT和PC的表型值及相应的稳定性参数(Di)为性状指标,对供试品种进行聚类分析和评价。结果表明,稻米AC、GT和PC在不同品种和环境间的差异以及G×E互作效应都达到极显著水平(P<0.01);3项品质性状的稳定性随品种不同而变化较大(0.15≤Di≤2.68),AC、GT和PC稳定性都高的品种仅有W002;综合考虑AC、GT和PC等3项品质性状的表现、稳定性、产量水平等因素,W002、广陵香粳、早丰九号和南京16号等品种可作为育种亲本,以改良水稻品种食味品质及其稳定性。

籼稻稻米直链淀粉含量的胚、胚乳、细胞质和母体遗传效应分析

采用禾谷类作物种子数量性状遗传模型和统计分析方法 ,分析了籼稻稻米直链淀粉含量的胚、胚乳、细胞质和母体植株遗传效应以及环境互作效应。结果发现稻米直链淀粉含量的表现主要受制于基因的遗传主效应 ,环境互作效应对其影响较小。控制直链淀粉含量的遗传主效应以胚乳效应为主 ,细胞质效应和母体效应对直链淀粉含量的表现也有明显影响。但在环境互作效应中 ,胚环境互作效应起着主要作用 ,说明二倍体胚基因可以控制稻米直链淀粉含量的表现 ,但其基因的表达容易受到环境条件的影响。稻米直链淀粉含量的普通遗传率和互作遗传率分别为 33.50 %和 16.16% ,表现为以普通遗传率为主。亲本遗传效应分析的结果表明选用 2 6715或 1391亲本有利于降低杂种后代的直链淀粉含量 。

粳稻穗部不同部位米粒直链淀粉含量的差异分析

直链淀粉含量是影响稻米品质的一个重要指标。本文通过穗内不同米粒间、粒内不同部位间直链淀粉含量的测定明确同一品种同一穗不同籽粒间的差异可高达 14 .2 % ,稻穗上部、一次枝梗、先开花结实或粒重较高的米粒直链淀粉含量较高 ;稻穗基部、二次枝梗或未完全成熟、迟开花结实或粒重较低的米粒直链淀粉含量较低。米粒胚侧半粒与无胚侧半粒间的差异因品种而异 ,一般胚侧略高、无胚侧略低。米粒表层直链淀粉含量较低而心部较高 ,精白度每提高 10 % ,直链淀粉含量约提高 1%。在用米粒进行直链淀粉含量的测定时 ,以取各枝梗的 3、 4部位的米粒较好 。

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。

稻米直链淀粉含量和胶稠度对高温耐性的QTL分析

利用由98个家系组成的Nipponbare/Kasalath//Nipponbare回交重组自交系群体,以直链淀粉含量耐热指数(高温下直链淀粉含量/适温下直链淀粉含量×100)和胶稠度耐热指数(高温下胶稠度/适温下胶稠度×100)为评价指标,采用混合线性模型的QTL定位方法,在南昌和南京两个试验地点对水稻蒸煮食用品质性状的高温耐性QTL进行了检测。两个性状在两个试验地点共检测到9个QTLs,其中直链淀粉含量高温耐性QTL3个,胶稠度高温耐性QTL6个。两个性状中共有3个QTLs在两个地点同时被检测到。其中位于第6染色体上与Wx基因相同的染色体区域和第8染色体G1073-R727区域分别是控制直链淀粉含量和胶稠度高温耐性的重要区域。

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。

利用RVA谱快速鉴别不同表观直链淀粉含量早籼稻的淀粉粘滞特性

采用粘度速测仪分析了浙江省新近培育的早籼稻新品种 (系 )的淀粉粘滞特性 ,结果表明不同品种 (系 )具有特征性 RVA谱。依消减值可有效区分出品种 (系 )表观直链淀粉含量 ( AAC)的高低。低 AAC品种 (系 )的消减值一般为负值 ,中等或高 AAC品种 (系 )的消减值为正值。中等 AAC品种 (系 )间食用品质的优劣 ,可根据消减值和崩解值判断。RVA谱的崩解值与胶稠度和米饭口感相关 ,消减值与米饭质地关联。上述结果表明 。

应用近红外光谱技术快速测定粳稻品种的直链淀粉含量

应用近红外光谱法以稻谷、糙米、精米、糙米粉和精米粉为扫描材料分别建立了粳稻直链淀粉含量的预测模型。结果表明采用光谱预处理的校正效果比不采用预处理的好,用偏最小二乘法(PLS)获得的粳稻稻谷、糙米、精米、糙米粉、精米粉的回归模型和交叉验证结果为:最优校正决定系数(R2)和交叉检验均方误差(RMSECV)分别为0.8136、2.74,0.8864、2.56,0.8915、2.59,0.9261、2.26,0.9505、1.83,粉碎性样品的误差比整粒样品的误差小。育种实践中,低世代可选用糙米、高世代可选用糙米粉或精米粉作为扫描样本测定稻米直链淀粉含量。

氮肥用量和播期对优良食味粳稻直链淀粉含量的影响

以直链淀粉含量不同的半糯粳稻新品种(系)为材料,设置高氮(450kg/hm^2)、中氮(300kg/hm^2)、低氮(150kg/hm^2)和不施肥(CK)4个氮肥水平,分期播种并进行短日照处理,研究了氮肥用量和播期对优良食味粳稻直链淀粉含量的影响。结果表明,氮肥用量对优良食味粳稻的直链淀粉含量有显著影响,随着氮肥用量的增加,直链淀粉含量有降低的趋势,两年均以高氮处理的直链淀粉含量最低。播期对优良食味粳稻的直链淀粉含量也有显著影响,随播期的推迟,直链淀粉含量呈降低趋势,这主要与抽穗后6~15d的温度有关,高温可使直链淀粉含量提高。短日照处理的结果也证实了这一点。

水稻不同生态型品种间直链淀粉含量的变异及其遗传分析

以250个代表性水稻品种和一个籼粳交（巴利拉／南京11）DH群体为材料，研究了直链淀粉含量在不同生态型品种间的变异，以及不同品种Wx基因座不同基因型与直链淀粉含量之间的关系。结果表明，在供试的250个水稻品种中直链淀粉含量存在着明显差异，分布在9．2％～29．2％之间；用AccⅠ-PCR标记对这些品种和DH群体眠基因座基因型的检测表明，在200个籼稻品种中有151个品种带有等位基因Wx^a，有49个品种带有等位基因Wx^b；在供试的50个粳稻品种中绝大多数带有等位基因Wx^b，只有7个品种例外。进一步对250份品种和DH群体的耽基因的遗传效应分析表明，带有Wx^a和Wx^b等位基因的品种直链淀粉含量的平均值分别为11．4％～14．01％和23．6％～25．1％，Wx基因对直链淀粉含量的贡献率在77．9％～91．4％之间；在耽位点上具有相同基因型的不同品种间，直链淀粉含量仍存在较大的变异，变幅达10个百分点左右。因此，稻米直链淀粉含量主要受眠基因控制外，同时还受到其他基因的影响。文中讨论了稻米直链淀粉含量改良的可行策略。

氮磷钾肥运筹对稻米直链淀粉含量和淀粉黏滞谱特征参数的影响

通过盆栽试验和大田试验,研究了N、P、K肥运筹对稻米直链淀粉含量和淀粉黏滞谱特征参数的影响。结果表明,随施氮期后移,直链淀粉含量下降,最高黏度值在生长前期施用不同品种间变化趋势有一定差异,但后期均呈下降趋势,消减值呈上升趋势,崩解值和回复值在倒3叶以前上升而后下降。施氮量增加,使直链淀粉含量降低,最高黏度值和崩解值下降,消减值和回复值增大。磷肥运筹对稻米直链淀粉含量和回复值影响不明显,对稻米的最高黏度值和崩解值有影响,以全部作基肥最高,后期施磷肥,最高黏度值有呈降低趋势。增施钾肥和后期施钾肥,使直链淀粉含量增加,最高黏度值和崩解值上升,消减值和回复值下降。通过适当少施氮肥或施氮肥时期前移,适期增施钾肥和追施钾肥,可提高稻米食味品质。

用近红外反射光谱技术测定精米粉样品表观直链淀粉含量的研究

以约3g精米粉为测试样品，研究了用近红外反射光谱（NIRS）技术测定稻米表观直链淀粉含量（AAC）的效果及影响校正的一些因素。对3种不同回归统计分析方法校正效果的差异比较表明，用修正的部分最小平方法（MPLS）、部分最小平方法（PLS）和主成分回归法（PCR）进行AAC校正时，校正标准误（SEC）、交叉检验标准误（SECV）和检验工作标准误「SEP（C）」均呈上升趋势，分别为o83、1．75和1.o9（MPL）；1．73、1．98和1．74（PLS）以及229、256和1．72（PCR）；相反，校正决定系数R2和检验决定系数RSQ呈下降趋势，分别为o．983和o．91（MLPS）；o．927和o.84（PLS）以及o．87o和o．84（PCR）。由此可见，用MPLS技术建立AAC回归方程效果最佳。而从两种校正群体选定方法对校正效果的结果看，用软件程序SELECT根据样品光谱特征选定的校正群体和用AAC测定值按比例选定的校正群体，在建立AAC回归方程时，前者的SEC、SECV和SEP（C）均比后者要小，而R2和RSQ相仿，表明根据光谱特征选定校正群体效果略好。