江苏省粳稻淀粉合成相关基因等位变异检测及其对稻米理化指标的影响
余 波, 杨 军, 胡庆峰, 林添资, 景德道, 钱华飞, 李 闯, 曾生元, 孙立亭, 杜灿灿, 龚红兵
(江苏丘陵地区镇江农业科学研究所,江苏句容 212400)
随着人们生活水平的提高,人们对稻米食味品质的要求也越来越高,已不仅仅是饱腹,更重要的是营养健康,优质食味稻米的市场需求越来越大,优质食味水稻新品种的选育已成为我国水稻育种最重要的研究方向之一。因此,从分子水平探究稻米食味品质形成的遗传学基础,明确水稻食味品质基因的遗传效应,对优质食味水稻品种的选育具有重要的指导意义。
影响水稻蒸煮食味品质的3项重要指标分别是直链淀粉含量(ac)、胶稠度(gc)和糊化温度(gt)。一般认为具有低直链淀粉含量、高胶稠度、低糊化温度的稻米具有较好的蒸煮食味品质。大量研究表明,稻米蒸煮食味品质除受主效基因控制外,还受其他稻米食味品质相关基因的影响。为了探明江苏省粳稻不同淀粉合成相关基因的基因型以及不同基因型组合对稻米品质形成的影响,本研究利用分子标记检测技术,在江苏省粳稻()的遗传背景条件下,对203份江苏省粳稻预试材料(2015年)的9个重要蒸煮食味品质相关位点进行了检测,包括8个基因编码区和1个基因第1内含子上游-1216 处(5‘utr)的ct重复数,并分析其中2个基因位点(、)的基因型及其组合对稻米蒸煮食味品质形成的影响,期望为稻米蒸煮食味品质改良提供理论基础。
1 材料与方法1.1 试验材料2015年参加江苏省粳稻预备试验的203个品系(直链淀粉含量大于14%),其中中熟中粳稻75份,迟熟中粳稻86份,早熟晚粳稻42份。
1.2 方法1.2.1 食味品质数理化数据检测 按农业农村部(原农业部)标准 ny 147—1988《米质测定方法》测定稻米直链淀粉含量、胶稠度和碱消值(asv)。检测结果来源于2015年江苏省区试汇总总结。
1.2.2 分子标记的选择 参考前人报道,选取与水稻食味品质相关的9个基因(、、、、、、、、)及其相应的分子标记用于试验材料基因型的多态性分析(表1)。相关引物由南京金斯瑞生物科技股份有限公司合成。
表1 蒸煮食味品质相关基因分子标记
1.2.3 dna的提取与pcr的扩增 所有水稻材料取分蘖盛期幼嫩叶片,利用十六烷基三甲基溴化铵(ctab)法进行基因组dna的提取。pcr扩增体系包括1 μl 10×缓冲液,0.2 μl 25 mmol/l dntps,2 μl 2 pmol/μl 引物,1 μl 5 u/μl酶,1 μl 模板dna,去离子水4.8 μl。pcr反应程序:94 ℃ 5 min;94 ℃ 30 s,55 ℃ 30 s,72 ℃ 40 s,34个循环;72 ℃ 10 min;10 ℃ 保存。pcr产物由6%聚炳烯酰胺凝胶电泳检测鉴定。
1.2.4 数据分析 研究所得数据采用常用统计软件spss进行方差分析。
2 结果与分析2.1 江苏省粳稻蒸煮食味品质相关位点的基因型分析如表2所示,203份试验材料中,、仅存在1种类型的等位基因,、、、、只有1~3份材料含有不同基因型的等位基因。导致这一现象的原因可能有2个,第1个原因可能是在品质选育方面,江苏育成的粳稻基因相对保守,序列变异性较低,相似度较高;第2个原因可能是用于检测、、、、、、的分子标记还不足以区分相关基因等位变异。
表2 江苏粳稻食味品质相关位点的基因型分析
2.2 江苏省粳稻直链淀粉含量、胶稠度、碱消值的变异由表3可见,75份中熟中粳粳稻材料ac分布在14.6%~19.0%之间,平均值为16.60%,变异系数为5.54%;gc分布在50.00~89.00 mm之间,平均值为66.44 mm,变异系数为13.04%;asv分布在3.00~7.00级之间,平均值为6.07级,变异系数为12.83%。86份迟熟中粳常规粳稻品系的 ac分布在14.60%~19.90%之间,平均值为16.77%,变异系数为7.11%;gc分布在52.00~83.00 mm之间,平均值为69.99 mm,变异系数为9.89%;asv分布在3.00~7.00级之间,均值为6.39级,变异系数为8.39%。42份早熟晚粳常规粳稻品系的 ac分布在15.60%~20.00%之间,平均值为17.89%,变异系数为5.19%;gc分布在50.00~80.00 mm之间,平均值为64.07 mm,变异系数为11.02%;asv分布在 3.20~7.00级之间,平均值为6.39级,变异系数为9.69%。
表3 203份参试材料食味品质的统计参数
2.3 不同等位基因在蒸煮食味品质形成中的效应分析2.3.1位点不同等位基因对直链淀粉含量的影响 来源于(ct)的等位基因有减少ac的效应(表4)。位点对不同生态型参试材料的ac效应一致,而gc、asv的效应有所不同,可能该位点与gc、asv指标不相关。来源于(ct)的等位基因使中熟中粳、迟熟中粳和早熟晚粳的直链淀粉含量分别降低了0.43百分点,差异达显著水平(
江苏省粳稻淀粉合成相关基因等位变异检测及其对稻米理化指标的影响
本文2022-11-06 08:18:52发表“农林鱼水论文”栏目。
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