粳稻雜交后代籽粒淀粉分支酶基因遺傳變異及表達特性研究.pdf

1、直鏈淀粉含量是決定稻米蒸煮食味品質(zhì)最重要的指標。直鏈淀粉是籽粒灌漿過程中通過一系列酶促反應(yīng)合成和積累，參與直鏈淀粉合成的酶種類很多，淀粉分支酶是其中的關(guān)鍵酶之一，活性大小與直鏈淀粉含量高低有密切關(guān)系。
　　 本研究選用以直鏈淀粉含量為選擇指標，在兩個雜交組合（即組合Ⅰ東農(nóng)423×藤系180和組合Ⅱ系選1號×通769）中，逐代按高、低兩個方向進行選擇形成的籽粒直鏈淀粉含量有顯著差異且遺傳背景相似的F10后代及親本，通過盆栽試驗系統(tǒng)

2、地比較分析了蒸煮食味品質(zhì)和產(chǎn)量性狀的遺傳表達特征，并在灌漿過程中籽粒淀粉分支酶活性變化，淀粉分支酶基因家族的mRNA表達特征和淀粉分支酶基因結(jié)構(gòu)變異特點等，旨在為闡明水稻雜種后代籽粒直鏈淀粉含量產(chǎn)生超親變異和淀粉品質(zhì)形成的分子生化學(xué)機理以及品質(zhì)改良方法提供理論依據(jù)。研究結(jié)果表明:
　　 籽粒直鏈淀粉含量高的品種，蛋白質(zhì)含量比較低，食味值小，RVA譜特性中最高粘度、最低粘度和下降粘度值也比較小，而粘滯峰消減值和最終粘度是隨著直鏈淀

3、粉含量的升高而升高，且直鏈淀粉含量高的品種為正的消減值，低直鏈淀粉含量的品種則為負。直鏈淀粉含量低的品種，蛋白質(zhì)含量相對比較高，最高粘度、最低粘度和下降粘度值也比較大。隨著直鏈淀粉含量的升高而單株粒重增加，千粒重正好相反，即隨著直鏈淀粉含量升高而下降。
　　 從胚乳淀粉積累方面，在兩個組合中，在灌漿過程中不同直鏈淀粉含量親本及后代胚乳總淀粉、直鏈淀粉和支鏈淀粉積累趨勢基本一致，直鏈淀粉含量高的品種總淀粉含量也高，胚乳直鏈淀粉合成

4、和積累速度的快慢主要取決于遺傳因素，直鏈淀粉含量高的基因型在灌漿過程中合成和積累的直鏈淀粉量總是高于直鏈淀粉含量低的基因型，而胚乳支鏈淀粉的合成和積累主要在灌漿前中期，比直鏈淀粉合成早。
　　 分析籽粒灌漿過程中淀粉分支酶活性以及淀粉分支酶基因mRNA表達量等變化特點顯示:直鏈淀粉含量高的親本及后代的淀粉分支酶活性均比直鏈淀粉含量低的親本及后代高，灌漿不同時期的籽粒直鏈淀粉含量與淀粉分支酶活性間均呈正相關(guān);親本及雜種后代籽粒rb

5、e1和reb3的mRNA表達量隨灌漿進程逐漸增加，達到峰值后又逐漸下降，呈單峰曲線變化，其表達量峰值都出現(xiàn)在抽穗后17d，在灌漿過程中胚乳rbe4基因的mRNA表達量相對比較小;雜種后代籽粒淀粉分支酶基因mRNA表達量隨籽粒直鏈淀粉含量的變化發(fā)生變化，且能超親表達;直鏈淀粉含量和淀粉分支酶活性高的基因型其rbe1和rbe3的mRNA表達量也高，低的基因型其mRNA表達量也低，rbe4的表達量與此相反。
　　 從相關(guān)性分析，不同灌

6、漿時期rbe活性與相對應(yīng)時期的直鏈淀粉含量、總淀粉含量間都存在正相關(guān)性，胚乳直鏈淀粉含量與rbe1和rbe3的mRNA表達量呈極顯著的正相關(guān)，與rbe4的mRNA表達量呈負相關(guān);胚乳淀粉分支酶活性與rbe1、rbe3的mRNA表達量呈顯著及極顯著的正相關(guān)，與rbe4的mRNA表達量呈不顯著的負相關(guān)。
　　 本試驗克隆的rbe1基因全序列長為2463bp，編碼820個氨基酸殘基，與GenBank中已發(fā)表的核苷酸序列比較，組合1親本