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水稻簇生穗控制基因ts的定位及育种利用研究

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农业生物技术学报 2014年第9期22卷 1123-1130页

作者：龙小林向珣朝张艳丽徐艳芳苏文丽康翠芳许顺菊西南科技大学植物分子遗传育种实验室

从水稻（Oryza sativa L.）育种材料广恢128、粳稻Kitaake、蜀恢955和蜀恢881的复合杂交F2群体中发现了一个簇生穗突变体,该突变体命名为TS（top-spikelet-two-grain mutant）。TS最显著的变异为穗部一、二次枝梗顶端表现为2;个小穗簇... 详细信息

从水稻（Oryza sativa L.）育种材料广恢128、粳稻Kitaake、蜀恢955和蜀恢881的复合杂交F2群体中发现了一个簇生穗突变体,该突变体命名为TS（top-spikelet-two-grain mutant）。TS最显著的变异为穗部一、二次枝梗顶端表现为2;个小穗簇生在一起。为了明确TS中所含簇生基因ts的遗传机理及其在水稻育种中的利用价值,本研究利用TS与G2480B（indica）杂交的F1、F2群体进行簇生性状的形态观察和遗传分析;利用3个携带有ts基因的转育纯系分析ts基因的应用前景。结果表明,F1群体表现为全部显性,F2群体出现3∶1显隐性状分离,突变性状受1对隐性单基因控制,能够稳定遗传。采用简单序列重复（simple sequence repeat,SSR）标记技术,将突变基因ts定位于第6染色体上的长臂端,位于RM20323和RM6298之间,遗传距离分别为5.1和5.6 cM。3个转育纯系中,L332在保持簇生性状的同时,与亲本G2480B相比,其产量性状无显著差异,蒸煮食味品质较优。ts基因的表达与水稻的单株穗数、每穗粒数、结实率、千粒重和单株产量无显著相关性。以上结果为ts基因在水稻育种上的利用提供了一定的理论基础。

关键词：水稻簇生穗遗传分析基因定位育种利用

回交重组自交系中SSI、SSIII-1和PUL不同等位基因互作对稻米蒸煮食味品质的影响

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农业生物技术学报 2017年第10期25卷 1566-1574页

作者：杨博文向珣朝许顺菊许亮西南科技大学植物分子遗传育种实验室

支链淀粉合成相关基因是决定稻米(Oryza sativa)品质的重要基因。本研究在淀粉合成主效基因相同的遗传背景下,测定稻米理化指标和淀粉粘滞性(paste viscosity profile)谱,研究淀粉合成相关微效基因对稻米品质的影响,为稻米品质改良提供... 详细信息

支链淀粉合成相关基因是决定稻米(Oryza sativa)品质的重要基因。本研究在淀粉合成主效基因相同的遗传背景下,测定稻米理化指标和淀粉粘滞性(paste viscosity profile)谱,研究淀粉合成相关微效基因对稻米品质的影响,为稻米品质改良提供理论基础。用颗粒结合淀粉合成酶基因(granule bound starch synthase gene,Wx)和可溶性淀粉合成酶Ⅱ-3基因(soluble starch synthase Ⅱ-3 gene,SSⅡ-3)基因型相同的广占63S(籼型光温敏核不育系)和CG173R(潜力恢复系)为亲本,经过回交和多代自交所构建的回交重组自交系(backcross inbred lines,BILs)的BC1F11为材料,分析了可溶性淀粉合成酶Ⅰ基因(soluble starch synthaseⅠ,SSI)、可溶性淀粉合成酶SSⅢ-1基因(soluble starch synthaseⅢ-1,SSⅢ-1)和脱分支酶基因(pullulanase,PUL)对稻米蒸煮食味品质(eating and cooking qualities,ECQs)的影响,用裂区设计分析3基因间两两互作和3基因互作对稻米品质的影响。SSI除了对表观直链淀粉含量(apparent amylose content,AAC)和峰值时间(peak time,Pe T)的效应微小外,对其他理化指标和快速粘度分析仪(rapid viscosity analyzer,RVA)谱特征值的效应达到了显著(P分子标记辅助育种提供了重要的理论依据。

关键词：水稻回交重组自交系(BIL) 可溶性淀粉合成酶Ⅰ基因(SSI) 可溶性淀粉合成酶Ⅲ-1基因(SSⅢ-1) 脱分支酶基因(PUL)

重穗型变异材料爪哇稻22的生理性状和遗传特性

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农业生物技术学报 2019年第6期27卷 961-971页

作者：游慧向珣朝杨博文黎怀成许亮龙跃腾西南科技大学植物分子遗传育种实验室

重穗型是超级稻(Oryza sativa)育种的主要目标之一,能使单株各产量因子达到最优配置,是实现单位面积高产的基础。重穗型变异材料爪哇稻22 (Oryza sativa ssp. javanica)是由香大粒(Oryza sativa ***)自然变异产生,其生理性状和遗传特性... 详细信息

重穗型是超级稻(Oryza sativa)育种的主要目标之一,能使单株各产量因子达到最优配置,是实现单位面积高产的基础。重穗型变异材料爪哇稻22 (Oryza sativa ssp. javanica)是由香大粒(Oryza sativa ***)自然变异产生,其生理性状和遗传特性的研究有助于明确其利用价值。本研究对爪哇稻22与其野生型香大粒的主要生理性状以及外观和蒸煮食味品质差异进行了比较,用20对典型的籼粳分型SSR标记鉴定其籼粳遗传特性,进行聚类分析并构建SSR指纹图谱,用分子标记Wx M1进行糯性鉴定。结果显示,爪哇稻22单穗重为7.70 g,为重穗型变异材料;与香大粒相比,虽然爪哇稻22的千粒重极显著降低(P遗传分析表明,爪哇稻22含粳型特异标记8对,含籼型特异标记12对;爪哇稻22为籼粳混合偏籼型,而其野生型香大粒为籼粳混合偏粳型。聚类分析结果显示,爪哇稻22与荆糯6号(Oryza sativa ssp. indica)同属一群,遗传相似系数为0.63;而其野生型与京糯8号(Oryza sativa ssp. japonica)同属一群,遗传相似系数为0.81。分子标记糯性鉴定显示,爪哇稻22蜡质基因第2外显子有23 bp插入,为wxwx基因型,是典型糯稻,其表观直链淀粉含量仅1.42%,比其野生型香大粒(3.80%)更低。比较变异材料和野生型的DNA指纹图谱可知,爪哇稻22发生了多位点变异。重穗型变异体爪哇稻22具有优良的生理性状,其遗传背景为籼粳混合偏籼特性,因此可作为优异种质用于超级稻选育和籼粳交的桥梁亲本。本研究结果在超级稻育种上具有一定的理论意义。

关键词：重穗型生理性状遗传特性聚类分析 DNA指纹图谱

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(P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)

两份新株型水稻品系的农艺性状与遗传特性分析

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中国水稻科学 2022年第2期36卷 171-180页

作者：梁程向珣朝张欧玲游慧许亮陈永军西南科技大学植物分子遗传育种实验室四川绵阳621010

【目的】理想株型水稻能提高光合作用效率、经济产量和抗病能力。通过探究两份新株型水稻种质的农艺性状变异和遗传特性,为水稻高产抗病育种提供优异理想株型种质资源。【方法】以两个重组自交系中发现的两份自然重组的新株型种质08yi和... 详细信息

【目的】理想株型水稻能提高光合作用效率、经济产量和抗病能力。通过探究两份新株型水稻种质的农艺性状变异和遗传特性,为水稻高产抗病育种提供优异理想株型种质资源。【方法】以两个重组自交系中发现的两份自然重组的新株型种质08yi和RIL60以及由同一自交系选育出来的常规种质08yc和RILc为材料,进行不同生长时期的株型构成因子和产量性状的比较分析,同时对4份种质进行理想株型基因IPA1测序和糯性鉴定。【结果】两份新种质与常规种质相比,在不同发育时期的功能叶性状、干物质积累量、穗部性状和产量构成因素上均存在显著变异,二者发生的有利变异包括功能叶叶角减小、功能叶叶长更合理、株型紧凑、单株有效穗数增加1~2穗,结实率分别提高了7.37%和5.09%;此外,新种质08yi叶绿素含量显著提高,RIL60的茎秆变粗,二者在逆境下的穗部性状表现更好,产量降幅更小,抗逆力增强。不利变异包括单穗重降低、穗长变短、每穗着粒数和每穗实粒数减少、枝梗长度和数量下降。IPA1基因测序结果显示与少蘖粳ipa1相比,两新种质并未突变,株型变异源自于其他因子。糯性鉴定结果表明RIL60存在糯性变异。【结论】两个新种质的一些农艺性状发生了明确的有利变异,具有较理想的株型结构,可作为优异种质用于理想株型育种和株型研究。RIL60作为理想株型糯稻,由于具有非糯水稻的经济产量,具有巨大的应用价值。

关键词：水稻(Oryza sativa L.) 理想株型农艺性状遗传特性 IPA1基因

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不同水稻种质在不同生育期耐盐鉴定的差异

植物学报 2017年第1期52卷 77-88页

作者：吴家富杨博文向珣朝许亮颜李梅西南科技大学植物分子遗传育种实验室绵阳621010

以21份水稻(Oryza sativa)种质为材料,用1.5%Na Cl处理种子8天后测定发芽率。在苗期用不同浓度NaCl水培处理10天,测定叶片死亡率等指标和高亲和性K+转运基因(HKT)家族变异。在成株期选3份种质,用不同浓度NaCl盆栽处理,在开花期和籽粒蜡... 详细信息

以21份水稻(Oryza sativa)种质为材料,用1.5%Na Cl处理种子8天后测定发芽率。在苗期用不同浓度NaCl水培处理10天,测定叶片死亡率等指标和高亲和性K+转运基因(HKT)家族变异。在成株期选3份种质,用不同浓度NaCl盆栽处理,在开花期和籽粒蜡熟期测定植株可溶性糖和生物量等指标,以明确各种质不同生育期的耐盐差异和关键指标。结果表明,在NaCl胁迫下,种子发芽率受到显著影响。苗期盐胁迫后,各种质的平均叶片死亡率变幅最大。在被鉴定的8个耐盐种质中,HKT家族的7个基因除OsHKT2;4外均存在。在≤1 g·kg–1盐胁迫下植株可溶性糖含量表现出刺激增长效应。CG15R单株生物量与盐浓度呈正相关,且随盐浓度的增加而缓慢增长。在≤1 g·kg–1时,中花9号的生物量随盐浓度的增加而增加。水稻耐盐性具有明显的阶段发育特异性,且不同发育阶段的耐盐性之间无相关性。叶片死亡率与蜡熟期生物量可分别作为苗期和成株期耐盐鉴定的关键指标。CG15R可作为高耐盐种质进行深入分析和利用。

关键词：水稻种质资源耐盐性生育期 HKT基因家族

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水稻淀粉糊化温度表征差异的比较

中国粮油学报 2019年第4期34卷 63-68页

作者：许亮向珣朝杨博文游慧龙跃腾谢雨锋西南科技大学植物分子遗传育种实验室绵阳621010

糊化温度(GT)是稻米蒸煮食味品质的检测指标之一,也是衡量淀粉品质的重要指标。为了提供淀粉糊化温度的最佳测试方案,本实验以102个水稻回交重组自交系单株为材料,采用三种方法来表征稻米的糊化温度,并通过检测各单株的表观直链淀粉含量... 详细信息

糊化温度(GT)是稻米蒸煮食味品质的检测指标之一,也是衡量淀粉品质的重要指标。为了提供淀粉糊化温度的最佳测试方案,本实验以102个水稻回交重组自交系单株为材料,采用三种方法来表征稻米的糊化温度,并通过检测各单株的表观直链淀粉含量(AAC),将材料按AAC背景分类,对三种方法进行比较分析。结果显示,在明确样品AAC分类且属于同一类型的情况下,校准成糊温度(PTm)才能准确表征糊化温度(GT);在低AAC(7.8%～19.75%)和中高AAC(20.22%～34.92%)中,PTm只比DSC测定的糊化温度(Tp)分别高0.9℃(P=0.19>0.05)和0.7℃(P=0.11>0.05);样品AAC不分类的PTm和Tp之间存在极显著差异(P<0.001)。RVA成糊温度(PaT)与Tp相比过高,不能用来表征淀粉的糊化特性。DSC法虽然重复性好,结果准确,但成本高,制样困难。因此,当所测样品的AAC属于低或中高的同一类型时,PTm能准确表征GT;当所测样品的AAC未知或属于不同类型时,PTm仅能反映糊化温度的变化趋势。

关键词：水稻(Oryza sativa L.) 糊化温度回交重组自交系 DSC RVA谱

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不同糯稻品种的稻米品质特性和遗传差异

分子植物育种 2016年第3期14卷 712-717页

作者：杨博文向珣朝许顺菊付航吴家富西南科技大学植物分子遗传育种实验室绵阳621010

糯稻生产已经成为中国粮食生产中不容忽视的产业,糯米是各种传统风味食品、工业化食品和饮料的重要原料,开展糯稻遗传特性和品质研究十分重要。本试验利用过去大面积种植的11个重要栽培品种,测定其理化指标和RVA谱特征值,同时,分析RVA... 详细信息

糯稻生产已经成为中国粮食生产中不容忽视的产业,糯米是各种传统风味食品、工业化食品和饮料的重要原料,开展糯稻遗传特性和品质研究十分重要。本试验利用过去大面积种植的11个重要栽培品种,测定其理化指标和RVA谱特征值,同时,分析RVA谱与各项理化指标的相关性;利用SSR分子标记计算其遗传距离,并对结果进行聚类分析,揭示其遗传差异。结果表明糯稻品种的RVA谱特征值中崩解值(BDV)、消减值(SBV)、回复值(CSV)与胶稠度(GC),碱消值(ASV),表观直链淀粉含量(AAC)的相关性不显著,说明糯稻的品质评价不能借助非糯稻的评价体系。供试材料可以分为籼糯、偏籼糯、粳糯、偏粳糯4个群体,同一类群内遗传差异较小。应在不同类群中选取理化指标优良的材料作为亲本,评价亲本的杂种优势潜力,以寻找到最优配置,为育种方案制定提供依据。

关键词：糯稻 RVA谱品质特性遗传差异

水稻SSIIa基因型对成糊温度校准的影响及糊化温度与直链淀粉含量的关系分析

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植物遗传资源学报 2014年第2期15卷 348-353页

作者：苏文丽向珣朝徐艳芳龙小林康翠芳许顺菊西南科技大学植物分子遗传育种实验室绵阳621000

稻米淀粉黏滞性谱(RVA谱)常被用来鉴定水稻种质资源和所选优良株系的食味品质,RVA成糊温度(PT)却不能准确反映糊化温度(GT),校准成糊温度PT m能够比较准确地反映GT,但PT的校准范围、PT m衡量稻米GT的准确程度以及SSIIa基因型对其的影响... 详细信息

稻米淀粉黏滞性谱(RVA谱)常被用来鉴定水稻种质资源和所选优良株系的食味品质,RVA成糊温度(PT)却不能准确反映糊化温度(GT),校准成糊温度PT m能够比较准确地反映GT,但PT的校准范围、PT m衡量稻米GT的准确程度以及SSIIa基因型对其的影响等并未见报道。本研究利用遗传背景差异小、双亲糊化温度差异大的B1F8株系中的58个单株为材料,通过检测其SSIIa基因型,将材料分为3类,分别在3种SSIIa基因型的遗传背景下,比较分析PT、PT m、GT,结果表明,SSIIa基因型不同,PT的校准范围明显不同;PT衡量稻米GT的准确率仅为39.66%,而PT m准确率达到89.66%。进一步利用PT和PT m分别表示GT,分析稻米AC与GT关系,得出与一些学者不同的结论:稻米AC与GT呈极显著负相关性。

关键词：水稻 SSIIa基因糊化温度(GT) 成糊温度(PT) 校准成糊温度(PTm) 直链淀粉含量(AC)