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直链淀粉含量是影响稻米食用品质的关键因素之一。稻米直链淀粉含量偏高则米饭偏硬,饭粒松散,口感差;反之,米饭过软,适口性也不好。研究表明,米饭软硬适中,适口性好的稻米直链淀粉含量为15%-22%,即其直链淀粉含量中等。当前,“三系”杂交稻的主要保持系:如川香29B、Ⅱ-32B、G46B、中九 B、金23B、F32B等直链淀粉含量都偏高(≥23%),而IR58025B、宜香1B、博ⅢB等直链淀粉含量都偏低(≤15%)。这导致“三系”杂交稻的食用品质较差。根据近年分子遗传学的研究结果,稻米的直链淀粉含量主要受蜡质基因(Wx)控制。本研究利用生物信息学知识,开发Wx基因内微卫星标记,并利用该分子标记辅助育种。研究结果如下:
1、成功设计了一对 SSR引物 RA19,其扩增产率明显高于当前用来扩增Wx基因的引物484/485,可以对水稻的Wx基因型进行更有效的分子标记。
2、利用特异引物RA19扩增“三系”杂交稻主要保持系的基因组DNA,扩增出3种带型,三种带型片段长度上有明显差异,最短的片段长度为159bp(G带型),依次为17lbp(B带型)和173bp(Y带型),分别对应两种不同类型直链淀粉含量,G带型对应的直链淀粉含量都偏高(≥23%),Y带型和 B带型对应的一般都偏低(≤15%)。
3、以水稻品系 K81为中等直链淀粉含量供体亲本,以川香29B、IR58025B、博ⅢB等籼型保持系为受体亲本,利用特异引物RA19跟踪鉴定Wx基因型,成功构建了若干中等直链淀粉含量的基因导入系材料.
4、测序表明,K81的 Wx基因型(简称 L带)第一内含子(CT)重复为20。不同于当前“三系”杂交稻主要保持系亲本的 Wx基因型。测定了K81的 Wx基因型导入到不同遗传背景(F32B、博ⅢB等),不同世代(F2、BC1F2、BC2F2、BC3F2),不同环境(成都、海南)中纯合L带的直链淀粉含量。结果表明:纯合L带的直链淀粉含量主要分布17.5%-20.5%之间,没有直链淀粉含量低于16%或高于22%的株系出现.