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回交重组自交系中ssⅢ-1、SBE3和PUL基因对稻米蒸煮食味品质的影响

西北植物学报 2015年第10期35卷 1978-1988页

作者：许顺菊向珣朝康翠芳龙小林苏文丽杨博文吴家富西南科技大学植物分子遗传育种实验室四川绵阳621010

该研究利用颗粒结合淀粉合成酶基因(Wxb)与可溶性淀粉合成酶Ⅱa基因(ssⅡ-3)均相同的籼型光温敏核不育系‘广占63S’和潜力恢复系CG173R为亲本,经过回交和多代自交,以构建的回交重组自交系(BILs)BC1F10代株系为供试材料,分析各株系的基... 详细信息

该研究利用颗粒结合淀粉合成酶基因(Wxb)与可溶性淀粉合成酶Ⅱa基因(ssⅡ-3)均相同的籼型光温敏核不育系‘广占63S’和潜力恢复系CG173R为亲本,经过回交和多代自交,以构建的回交重组自交系(BILs)BC1F10代株系为供试材料,分析各株系的基因型组成及其蒸煮食味品质(ECQs)和RVA谱,以解析与品质相关微效基因的遗传效应。结果显示:(1)双亲在焦磷酸化酶大亚基基因(AGPlar)、分支酶基因Ⅲ(SBE3)、脱分支酶基因(PUL)、可溶性淀粉合成酶Ⅰ基因(ssⅠ)和可溶性淀粉合成酶ssⅲ-1基因(ssⅢ-1)的基因位点存在差异。(2)ssⅢ-1、SBE3和PUL基因分别在BC1F10代株系中存在单基因分离,ssⅢ-1和SBE3基因、ssⅢ-1和PUL基因在BC1F10代株系中均存在双基因的分离。(3)不同基因型及其互作与蒸煮食味品质(ECQs)中的表观直链淀粉含量(AAC)、胶稠度(GC)以及RVA谱的部分特征值存在显著或极显著的效应。(4)ssⅢ-1单基因只对AAC有极显著影响;SBE3基因和ssⅲ-1基因互作对AAC有极显著影响,对峰值时间(PeT)、成糊温度(PaT)、GC有显著性影响;PUL基因和ssⅲ-1基因互作对PeT、PaT和回复值(CSV)有极显著影响,对最高粘度(PKV)、热浆粘度(HPV)、崩解值(BDV)、冷浆粘度(CPV)、消减值(SBV)、AAC和GC有显著影响。研究表明,在Wxb和ssⅡ-3基因背景下,参与淀粉合成的微效基因ssⅢ-1与SBE3和ssⅢ-1的互作效应极显著影响水稻AAC,SBE3和ssⅢ-1的互作效应与PUL和ssⅢ-1的互作效应显著影响GC,PUL和ssⅢ-1的互作效应极显著影响PaT,这些发现将对改良稻米品质和加快水稻优质育种具有重要意义。

关键词：水稻(Oryza sativa L.) 回交重组自交系(BILs) ssⅲ-1基因 SBE3基因 PUL基因

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水稻淀粉合成相关基因ssⅠ、ssⅢ-1和PUL对稻米品质的影响

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农业生物技术学报 2015年第3期23卷 311-319页

作者：康翠芳向珣朝龙小林苏文丽许顺菊西南科技大学植物分子遗传育种实验室

可溶性淀粉合成酶基因(soluble starch synthaseⅠgene,ssⅠ)和ssⅢ-1以及极限糊精酶基因(pullulanase,PUL)是淀粉合成过程中参与支链淀粉合成的关键基因。为了研究ssⅠ、ssⅢ-1和PUL对稻米(Oryza sativa L.)品质的影响,本研究以颗粒结... 详细信息

可溶性淀粉合成酶基因(soluble starch synthaseⅠgene,ssⅠ)和ssⅢ-1以及极限糊精酶基因(pullulanase,PUL)是淀粉合成过程中参与支链淀粉合成的关键基因。为了研究ssⅠ、ssⅢ-1和PUL对稻米(Oryza sativa L.)品质的影响,本研究以颗粒结合淀粉合成酶基因(granule bound starch synthas,Wx)与ssⅡ-3均相同的籼型(indica)光温敏核不育系广占63S与潜力三系恢复系CG173R为亲本构建的B1C1F9株系作为供试材料,分析回交重组自交系(backcross inbred lines,BILs)各株系的蒸煮食味品质。结果表明,双亲仅在焦磷酸化酶基因大亚基基因(ADP-glucose pyrophos-phorylase large subunit ADPG,AGPlar)、分支酶3基因(starch branching enzymeⅢgene,SBE3)、PUL、ssⅠ和ssⅲ-1基因位点存在差异;ssⅠ、ssⅢ-1和PUL基因在B1C1F9株系中分离对蒸煮品质指标具有显著影响。ssⅲ-1基因在后代分离过程中,不同基因型之间碱消值(alkaline spreading value,ASV)、峰值粘度(peak viscosity,PKV)、崩解值(breakdown value,BDV)和峰值时间(peak time,Pe T)4个指标具有显著性差异;PUL基因在后代分离过程中,不同基因型之间,胶稠度(gel consistency,GC)和回复值(consistence value,CSV)具有显著性差异(PssⅢ-1和ssⅠ基因同时分离的株系中,裂区试验分析表明,ssⅢ-1和ssⅠ基因的互作效应对糊化温度(gelatinization temperature,GT)的效应达极显著水平(PssⅢ-1和PUL基因对稻米蒸煮食味品质的部分理化指标有显著影响,且ssⅢ-1和ssⅠ基因之间存在显著的互作效应。在相同Wx和ssⅡ-3基因基因背景下,研究稻米淀粉合成途径效应较小的基因对稻米食味品质的影响,对改良稻米蒸煮食味品质和加快稻米品质育种研究具有重要意义。

关键词：水稻蒸煮食味品质可溶性淀粉合成酶基因(ssⅠ) ssⅲ-1基因脱分支酶基因(PUL) 回交重组自交系(BILs)

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