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水稻糊化温度特性的理化基础与分子遗传学研究

舒小丽

  糊化温度(GT)是决定稻米蒸煮食用品质的一个重要指标,是指淀粉颗粒在水溶液中加热,开始吸水并发生不可逆膨胀、其自然的晶体结构被破坏,双折射性(淀粉表面开始丧失特有的极化相转变为溶解态)丧失时的临界温度。GT通常采用碱裂解法来间接测定,用碱消值(alkali spreading value,ASV)表示:也可利用差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)进行直接分析。本研究以一个水稻低GT突变体(黄玉B)及其它不同GT的水稻品种为材料,分析了淀粉的理化特性与GT性状的关系,开展了GT基因的分子定位,分析了GT与枝链淀粉链长分布的关系,确定了不同遗传群体中控制GT性状的分子遗传学和理化基础;在不同GT类型的水稻品种中开展了与ALK(SSⅡα)相邻SSR的分析,以验证GT遗传控制的机制和确定适用于辅助选择育种的SSR分子标记的筛选策略;最后,对不同GT类型的几个水稻品种的SSⅡα基因进行了测序分析,设计了一个SSⅡα基因SNP标记,并进一步用SSⅡα和Wx基因的SNP标记分析了不同品种的基因型及其GT之间的关系。主要研究结果如下: 1) 突变体黄玉B与其亲本Ⅱ-32B的ASV及各DSC参数存在极显著差异,前者的ASV达7级左右,T_o,T_p,T_c分别为64.1℃,69.2℃和77.8℃,而后者相应地分别为2级,和74.0℃,77.2℃和82.5℃。黄玉B的枝链淀粉链长比值(DP≤12/DP≤24,ACR)为0.235,Ⅱ-32B的仅为0.157。两者的ACR与ASV呈显著正相关,而和T_o,T_p,T_c显著负相关。X-衍射分析表明,Ⅱ-32B淀粉颗粒的结晶度高于黄玉B和低GT品种秀水110,这可能是高GT的物理基础。 2) 粳稻品种秀水110的ASV和泥青粘与黄玉B的相似,但其ACR大于后两者,同时秀水110的T_o,T_p,T_c也极显著低于后两者。由此表明,在Ⅱ-32B和这3个品种中,ACR和GT存在负相关关系。但是,另一个籼稻品种R3027的ACR与黄玉B和泥青粘相似,而GT显著高于后两者,表明枝链淀粉链长分布的差异不能完全解释这3个品种间的GT差异。 3) GT的经典遗传学特性。黄玉A和黄玉B的ASV及DSC参数相似,表明GT的细胞质效应不明显,而黄玉A/Ⅱ-32BF_1的GT要较Ⅱ32A/黄玉BF_1略低,且均与Ⅱ-32B的GT无显著差异,表明高GT对低GT呈显性,并具胚乳三倍体……   
[关键词]:水稻;淀粉;糊化温度;SSIIa基因;Wx基因;SSR标记;SNP标记;标记辅助选择
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:浙江大学2006年
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