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水稻低直链淀粉含量的遗传及品质形成对高温耐性的QTL分析

朱昌兰  
【摘要】:直链淀粉含量是影响稻米食味品质的最主要因素之一。介于一般粘米和糯米之间的低直链淀粉含量水稻,不仅受到喜好软米人群的特别青睐,而且是加工方便调理米饭和各种米类点心的上等原料。阐明低直链淀粉的遗传机理,发掘优质低直链淀粉基因资源,对水稻品质改良具有重要意义。另一方面,灌浆期温度是影响稻米品质的最主要环境因素,灌浆期高温严重影响稻米的外观、加工和蒸煮食味品质,已成为我国南方稻区优质米生产的主要障碍因子。本论文选用7个低直链淀粉品种毫屁、毫皮、毫木细、毫安闷、R6547、Mirukikuin、W3668和一套Nipponbare/Kasalath//Nipponbare的回交重组自交系群体为材料,对水稻低直链淀粉含量的遗传、温度敏感性及其与Wx基因之间的关系以及稻米品质形成对高温耐性的数量性状基因位点进行了分析。主要结果如下: 1.7个低直链淀粉水稻品种毫屁、毫皮、毫木细、毫安闷、R6547、Mirukikuin和W3668分别与高直链淀粉含量的普通水稻和糯稻品种杂交,F_1的直链淀粉含量接近高值亲本,F_2和BC_1F_1的直链淀粉含量分别符合3:1和1:1的分离比例,说明这7个品种的低直链淀粉含量均由与糯性(wx)基因等位的隐性基因控制。用毫屁与高直链淀粉含量的粳稻品种二平头杂交,构建F_2分离群体,SSR定位结果显示毫屁低直链淀粉基因与SSR标记RM190和RM588连锁,距离分别为3.9cM和5.4cM,与Wx基因在相同的染色体区域,表明毫屁的低直链淀粉含量可能由Wx基因突变所致。对Wx基因的表达水平进行分析发现,5个籼稻品种毫屁、毫皮、毫木细、毫安闷和R6547的颗粒结合淀粉合酶(granule-bound starch synthase,GBSS)含量均比普通高直链淀粉含量品种显著降低,而2个粳稻品种Mirukikuin、W3668的GBSS总量与野生型相比,没有显著变化,暗示它们之间的突变机理可能不尽相同。直链淀粉累积的温度敏感性研究发现,毫屁、毫皮、毫木细、毫安闷对温度敏感,在低温条件下成熟时,直链淀粉含量升高显著。Mirukikuin、W3668对低温较为弱感,在不同温度下直链淀粉含量变化较小。 2.碾磨品质高温耐性在两个地点共检测到23个QTLs,其中糙米率、精米率和整精米率高温耐性QTL分别为6、9和8个。3个性状中共有7个QTLs在两个地点同时检测到,其中3个具有显著的环境互作效应。检测到21对上位性互作位点,没有1对上位性互作同时在两个试验地点或两个性状之间检测到。在第12染色体


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