半糯基因背景下水稻可溶性淀粉合酶基因对蒸煮食味品质的遗传效应

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蒸煮食味品质是衡量水稻品质的一个重要方面,一般与直连淀粉含量(AC)、糊化温度(GT)、胶稠度(GC)、稻米淀粉粘滞性(RVA)等淀粉理化性质密切相关。本研究利用分子标记检测的方法,对不同水稻品种间的淀粉合成相关基因的基因型进行了系统筛选。利用在"关东194"和"武粳13"之间有差异的基因SSⅡa和SSⅢa对其63个品系进行检测和基因分型,通过分析不同基因型之间直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度、RVA值等食味品质的差异,明确淀粉合成相关基因对食味品质的影响。主要研究结果如下:1.利用分子标记检测的方法,对不同水稻品种间的淀粉合成相关基因的基因型进行了系统筛选。结果显示,淀粉合成相关基因在籼粳亚种间表现出较好的多态性,在籼亚种内存在较大变异,在粳亚种内较为保守,籼稻品种9311和明恢63的基因型更接近于粳稻品种;在28个粳稻亲本中检测到6个淀粉合成相关基因存在着2种或3种等位基因型。利用在关东194和武粳13之间具有多态性的可溶性淀粉合酶基因SSⅡa和SSⅢa的分子标记,在其杂交组合衍生的63份均为含半糯基因(Wx-mq)的粳稻品系中检测到2个基因的4种基因型。2.63份品系中,直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度及RVA谱各特征值的变化比较集中,变异系数不大。相关性分析显示,直链淀粉含量与胶稠度显著正相关,相关系数为0.392,而直链淀粉含量与糊化温度以及糊化温度与胶稠度之间相关性不显著,但三者与RVA某些特征值及RVA特征值之间表现出极显著相关性。3.对不同基因型的直链淀粉含量进行分析,单基因分析发现来源于武粳13的SSⅡa基因起增加直链淀粉含量的作用,直链淀粉含量增加了 0.58%,而来源于关东194的SSⅢa基因同样使直链淀粉含量增加了 0.48%,且SSⅡa的效应大于SSⅢa。而两个基因组合的四种基因型间多重比较分析发现,基因型SSⅡab-SSⅢab与SSⅡamq-SSⅢamq 和 SSⅡamq-SSⅢab间、SSⅡab-SSⅢamq 与 SSⅡamq-SSⅢab 间的直链淀粉含量存在显著差异,基因型SSⅡab-SSⅢab的直链淀粉含量最高。4.对不同基因型的糊化温度和胶稠度进行分析,单基因分析发现不同基因型的品系间胶稠度有极显著性差异。两个基因组合的四种基因间多重比较分析发现,糊化温度除了SSⅡamq-SSⅢamq与和SSⅡab-SSⅢab之间有显著性差异外,其余基因型间均无显著性差异;胶稠度除了 SSⅡab-SSⅢamq与和SSⅡab-SSⅢab之间有极显著性差异外,其余基因型间均无显著性差异。5.对不同基因型的RVA谱特征值进行分析,单基因分析发现除热浆粘度和冷胶粘度在SSⅢa基因位点的不同基因型间差异不显著外,其他基因型间各特征值均具有显著或极显著差异。两个基因组合的四种基因间多重比较分析发现,基因型SSⅡamq-SSⅢamq和SSⅡamq-SSⅢab间各特征值的差异均不显著;基因型SSⅡab-SSⅢamq与SSⅡab-SSⅢab基因型间只有回复值具有极显著差异,与SSⅡamq-SSⅢamq基因型间只有回复值无显著性差异;基因型SSⅡamq-SSⅢab与SSⅡab-SSⅢab基因型间最高粘度、热浆粘度和冷胶粘度都无显著性差异。
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