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标记辅助选择改良稻米淀粉品质

吴殿星

  品质改良是近来水稻的研究重点。尽管各地食用习惯有所差异,软而不粘的中等AAC品种为消费者普遍所喜爱。我国水稻食用品质改良已取得了明显进展,但由于育种技术尚未取得突破,目前存在两大突出问题:很多常规早稻新品种、杂交水稻不育系和恢复系表观直链淀粉含量偏低,不适应市场要求;很多中等AAC品种食用品质仍较差。本研究通过研究反映淀粉外观、分子和理化三方面特性的标记或指标,旨在建立一套综合辅助选择技术为食用品质改良提供技术保障。主要结果如下:1.云雾性状是低表观直链淀粉含量(Apparent amylose content,AAC)育种材料特有的胚乳外观,其形成的生理基础与胚乳内淀粉粒的形态和结构关联。极端老化试验表明,降低种子水分和加速种子老化是快速识别云雾性状的两条重要途径。采用高温保湿预处理、变温烘干、太阳晒干和室内阴干等处理,发现在40℃下随处理时间的增加,低AAC品种的胚乳外观由透明状变为云雾状;45℃烘干和40℃保湿预处理有利于云雾性状的快速显现。综合考虑处理时间和种子发芽率,初步认为40℃保湿4h+40℃烘16h是识别胚乳云雾性状的最佳处理。以建立的方法处理,发现中低AAC杂交群体中呈现乳白色、云雾状、透明状和混合状的各类胚乳表现型。AAC与胚乳表型间关系密切:云雾状和乳白色的AAC一般较低,云雾状与低AAC早籼亲本相仿;透明状的AAC变幅较大,部分与中等AAC亲本相仿。遗传研究表明,胚乳云雾性状为一隐性性状,受单一隐性基因控制,与其相关的低AAC由一主效基因和若干微效基因控制。上述结果表明,在育种早期分离世代,可以云雾性状为外观标记特异性剔除低AAC育种材料。2.采用粘度速测仪(Rapid Visco Analyzer,RVA)分析,发现以消减值和崩解值等RVA谱特征值为指标,不仅可区分品种AAC的高低,也可鉴定水稻食用品质的优劣。对影响RVA测定的主要干扰因子研究,发现高温烘干前处理和粉样虽影响测定结果,但并不影响对品种品质的评价,水质干扰效应轻微,样品量严重影响测定结果和品种鉴定。利用简化实用的分析体系,分析调查了低AAC品种(浙辐504)与中等AAC品种(IR64)杂交后代的RVA谱变异性。为探索亚种间或品种间淀粉粘滞性转移的可行性,对早籼稻与粳稻、爪哇稻、中籼杂交后代进行了评价。结果表明,由三类供体衍生的低AAC材料间淀粉品质类似,但中等AAC品系的淀粉粘滞性因亲本间遗传距离不同存在显著差异:釉/舢杂交后代,易选择到与IR64相仿淀粉粘滞性的新品系;枷爪杂交后代,尽管频率较低,但仍可入选到与Lem。nt淀粉粘滞性相似的新品系;釉l粳杂交,因遗传障碍未筛选到与供体秀水 11淀粉特性相似的新品系。以 RVA辅助选择为手段,从龙特甫B/Lemollt和密阳46/Lemont回交群体筛选出淀粉品质改良的杂交水稻保持系和恢复系。3.以WX UpZN85为引物,发现Wx基因微卫星标记不仅能区分出中低**C的亲本或品种,也可测定新品系AAC类型和鉴定品系的遗传稳定性。遗传研究表明。Wx微卫星标记为共显性标记,在釉爪遗传背景下按孟德尔规律分离。采取综合辅助选择技术,对中低AAC杂交后代(295-Z10/Lemo叫按先控制直链淀粉含量后确定淀粉分子、理化特性的原则加以筛选,成功鉴定出与Lemont淀粉品质相仿的早舢新品系。以辐射当代为材料,研究发现在幼苗期可利用微卫星标记预测潜在的WX突变,并在随后的M。和M3胚乳突变得到了证实。4.以胚乳外观标记研究空间技术诱发产生的水稻早熟突变体,成功筛选出几个云雾状突变体。对转基因Bt抗虫水稻鉴定发现,转基因品系的品质性状和成分未发生显著的变化,但个别品系的淀粉粘滞性完全不同,并在不同TRO来源的品系间发现TJ3NA插人的位置效应;采用相仿AAC的不同类型水稻和不同AAC的早舢稻为材料,研究了辐照对淀粉粘滞性、理化品质和淀粉粒的影响,结果表明辐照可产生改性的米粉和食用品质。以早舢糯稻品种越糯1号为轮回亲本,与粳稻秀水 11和爪哇稻 Lemont后代,凭借标记辅助选择成功构建 Wx近等基因系。……   
[关键词]:水稻;云雾性状;胚乳外观;微卫星标记;淀粉粘滞性;辅助选择
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:浙江大学2001年