大粒香基因组重测序分析

大粒香是贵州省农业科学院水稻研究所从籼稻和粳稻杂交后代选育出来的优质常规稻,是优异的亲本资源。本文选择粳稻日本晴(Nip)基因组和籼稻R498基因组作为参考基因组,对大粒香基因组进行重测序分析。结果表明,大粒香基因组与籼稻R498基因组的SNP差异位点数为1840811个,基因组插入缺失位点数为395399个;大粒香基因组与粳稻日本晴(Nip)基因组的SNP差异位点数为586123个,基因组插入缺失位点数为129578个。可见,大粒香与粳稻日本晴(Nip)的SNP差异位点数和基因组插入缺失位点数都比籼稻R498少,表明大粒香与粳稻的遗传关系较大粒香与籼稻的遗传关系近。

籼型香稻恢复系大粒香-15的选育与利用

利用中间材料7539作香味供体,采用复交配组方式,对杂交后代进行香味、抗性、株型同步鉴定筛选,经过10多年定向培育,选育出抗病香稻恢复系大粒香-15。用该恢复系配组的杂交稻组合Ⅱ优15、D优15优势强、熟期适中、米质较优、抗稻瘟病及制种产量高,已通过福建省品种审定委员会审定。

优质水稻新品系大粒香的选育及应用

优质水稻新品系大粒香是采用粳、籼杂交方法育成的,其稻米品质优异、外观靓丽、食味滋润、气味清香、产量较高。用其加工生产的茅贡牌大粒香米自2003年以来连续5次荣获中国十大金奖大米。表明,利用籼粳或粳籼杂交,只要亲本选择恰当,是选育优质稻新品种和优质恢复系的重要途径。

利用CRISPR/Cas9基因编辑技术改良大粒香稻瘟病抗性

优质稻米大粒香是采用粳籼杂交方法育成的香稻品系,多年来是贵州省优质稻米企业开发生产的主推品种。但稻瘟病抗性差,限制了其大规模推广应用。本研究以大粒香为材料,根据CRISPR/Cas 9靶点设计要求设计稻瘟病基因pid3特异性靶点sgRNA序列,构建crispr-pid3双靶点载体,通过农杆菌介导遗传转化大粒香愈伤组织,获得45株转基因苗,有30株阳性苗。在T1代中共获得9株无Cas 9转基因位点的pid3纯合突变体,对其进行稻瘟病病情鉴定,与原种大粒香相比,稻瘟病抗性均有一定程度提高。且对改良株系进行米质鉴定,与野生型大粒香相比,稻米品质并未发生显著改变。说明改良株系的米质并未因pid3基因的编辑而受到影响。

大粒香水稻叶绿体基因组特征分析

大粒香作为贵州重要的优质稻资源,推广种植面积大,并且在乡村振兴过程中为社会带来了较高的经济效益。然而,目前对大粒香基因组学的理论研究报道较少。为揭示大粒香水稻叶绿体基因组(cpDNA)特征及系统发育关系,该研究对大粒香叶绿体进行测序,并分析其基因组特征。结果表明:(1)大粒香水稻cpDNA全长134563 bp,包括1个大单拷贝区(LSC,80864 bp)、1个小单拷贝区(SSC,12347 bp)和2个反向重复序列区(IR_(s),20676 bp)。(2)注释到129个基因,可分为蛋白编码、tRNA和rRNA三类基因,数量分别为85个、36个和8个。(3)密码子偏好分析显示,大粒香cpDNA密码子偏好A碱基或U(T)碱基,亮氨酸密码子使用了1944次,使用次数最多;半胱氨酸的密码子仅使用198次,使用次数最少。(4)检测到129个SSR,其中有95个单核苷酸重复且大部分SSR序列由A/T碱基组成。(5)系统发育分析结果显示,大粒香与热带粳稻亲缘关系最近,聚为一类。该研究结果揭示了大粒香叶绿体基因组信息,并确定了大粒香系统发育所属分支。

收获期对优质稻大粒香品质性状的影响

以大粒香为试验材料,研究不同收获时期(齐穗后37 d、44 d、51 d、58 d、65 d)对大粒香稻米品质性状的影响。结果表明,随着收获时期的延后,大粒香的糙米率和精米率先增加后降低,在齐穗后51 d收获达到最大值;整精米率在齐穗后37~51 d收获无明显变化,齐穗后58 d和65 d收获显著下降;垩白粒率和垩白度随着收获时期的延后呈增加趋势;收获时期对蛋白质含量和脂肪酸度的影响不大,但对直链淀粉含量和食味值影响较大;齐穗后58d收获的崩解值(BDV)最大、消减值(SBV)最小,此时期大粒香食味品质最好。