稻米垩白率和直链淀粉含量是影响稻米食味品质的两个重要因素，垩白率受到多基因控制以及环境因素的影响，直链淀粉的含量主要和Wx有关系。染色体片段置换系基因组内只含有一个或几个来自供体亲本的染色体片段，可用于QTL鉴定、精细定位、图位克隆和品种改良利用，是分子育种的良好材料。本实验利用9311/普通野生稻的染色体片段置换系，通过检测稻米垩白率和直链淀粉含量，发掘群体内高垩白以及高/低直链淀粉含量的家系，并结合分子数据寻找控制两种性状的QTLs。实验发现，(1)2016年收获的材料垩白率普遍偏低，经分析认为可能是在稻米灌浆时期持续降水导致光合产物偏低，稻米灌浆变慢，使得胚乳中的淀粉体和蛋白体缓慢发育，垩白发生率降低；(2)通过测定稻米的直链淀粉含量，筛选出2份高直链淀粉含量的材料和1份低直链淀粉含量的材料，分别为Q187、Q110和Q87，直链淀粉含量分别为20.3%、21.1%和2.9%，其中受体亲本9311的直链淀粉含量为14.5%；(3)经Western blot验证，发现Q87为Wx基因缺失突变，导致米质呈糯性，直链淀粉含量降低，Q187和Q110为Wx基因蛋白水品上调，直链淀粉含量升高。
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 4
引言 4
1.材料与方法 4
1.1 实验材料 5
1.2 田间实验与种子处理 5
1.3 性状检测 5
1.3.1垩白粒率测定 5
1.3.2 直链淀粉含量测定 5
1.4 Western blot 杂交 5
2.结果与分析 6
2.1 垩白率测定 6
2.2 直链淀粉含量测定结果与分析 6
3.讨论 8
致谢 10
参考文献： 11
利用9311/普通野生稻的染色体片段置换系定位控制水稻垩白率和直链淀粉含量的QTL
引言
引言：水稻是世界上最主要的粮食作物之一。长期以来，随着人口增长、环境问题以及国民粮食安全问题，在水稻育种和生产工作中，提高水稻产量一直是重中之重。但是近年来，随着国民生活水平的提高，人们 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072# 
对稻米品质要求也在不断提高。此外，国际粮食市场的竞争十分激烈，也促使了我国水稻育种目标从片面的高产转向高产与优质并举。因此稻米品质的遗传学研究成为水稻研究中重要的一部分。实验利用以9311为背景的9311/普通野生稻的染色体片段置换系214个家系作为实验材料，将鉴定其垩白率和直链淀粉含量的两项重要稻米品质性状表型值，通过调取CSSL群体材料的分子连锁图谱，寻找控制两种性状的基因片段所在位置。
染色体片段置换系基因组内只含有一个来自供体亲本的染色体片段，可用于QTL鉴定、精细定位、图位克隆和品种改良利用，是分子育种的良好材料。初级群体进一步回交选择，可以构建成染色体片段置换系群体、近等基因系群体、近等基因系与受体亲本间以及不同近等基因系间杂交构建的F2群体，都成为次级群体，前两者也属于永久性群体，可进行多年多点实验来排除环境条件的影响；与初级群体相比，次级群体其遗传背景更纯，可以排除遗传背景及其它QTL或基因的影响，可用于QTL的单基因分解、上位性分析和精细定位。目前，已有许多基因利用此方法被分离克隆[1]。
垩白是稻米胚乳中的白色不透明部分，在稻米灌浆过程中，可由于环境、基因等因素导局部灌浆不充分，胚乳中的淀粉体和蛋白体发育不良，形成了不透明的部分[2],[3],[4]，通常使用垩白粒率、垩白大小和垩白度三个指标来对垩白性状的发生程度进行衡量，垩白也是稻米外观品质的重要指标之一，直接影响稻米的外观品质以及口感[5],[6],[7]。
稻米垩白是多基因控制的数量性状，其遗传同时具有母体效应、胚乳效应以及细胞质效应[8][9]。同时，稻米垩白也受到环境因素、栽培技术等因素综合作用。光合产物以蔗糖的形式经韧皮部长距离运输到造粉体，在ADP葡萄糖焦磷酸化酶、淀粉合酶和淀粉分支酶或Q酶等的催化下最终形成淀粉[10],[11],[12],[13],[14]。在这个物质积累的过程中，任何环节出现异常，均可能导致垩白的产生[15],[16],[17]，通过染色体片段置换系筛选高垩白突变体，寻找控制稻米垩白的QTLs，对改善稻米品质具有重要意义。
稻米的胚乳是主要食用部分，从化学成分上分析，构成胚乳的主要成分是淀粉，占胚乳成分的80%左右，甚至更多。一般稻米直链淀粉含量越高，蒸煮的口感越差，因此降低稻米中的直链淀粉含量将对稻米蒸煮、加工品质的提高具有重要的意义。水稻中的淀粉主要分为两类，即直链淀粉和支链淀粉。支链淀粉是α1,4糖苷键连接葡萄糖残基所形成的长链上再通过α1,6糖苷分支键连接而成的葡萄糖聚合体，而直链淀粉则是α1,4糖苷键连接而成的葡萄糖聚合体，是一种直链线性大分子，没有或者很少有分支。直链淀粉含量是稻米蒸煮品质食味品质的主要决定因素之一，稻米直链淀粉的含量与淀粉粒结构和糊化特性密切相关，淀粉的相对结晶度可能与胚乳中淀粉体的形状和紧密程度相关[18]。水稻中直链淀粉的含量由蜡质基因（Waxy，Wx）编码的颗粒结合淀粉合酶（Granuale Bound Starch SynthaseⅠ，GBSSⅠ）负责生物合成，Wx基因的多态性机械表达调控造成不同水稻品种建直链淀粉含量差异的主要原因[19]。在前人的研究中，目前已经鉴定了多个Wx复等位基因，在育种应用上也取得了较好的效果与成就，但直链淀粉含量受到多基因控制，不同的水稻品种类型也可能具有不同的变异类型，因此水稻Wx基因的种类也远不止目前发现的这些。本实验利用染色体片段置换系群体筛选高/低直链淀粉含量的稻米材料，来寻找控制稻米直链淀粉含量的Wx基因插入片段，为后续图位克隆QTL奠定基础。
1.材料与方法
1.1 实验材料
本实验将利用以9311/普通野生稻为遗传背景的214份染色体片段置换系群体材料（简称CSSLs），即在受体亲本9311中建立一套覆盖供体亲本普通野生稻的全部基因组，相互重叠的染色体代换群体。以9311为受体亲本，普通野生稻为供体亲本进行杂交，所得后代与9311回交，同时结合SSR标记辅助选择的方法，选育染色体片段置换系。
1.2 田间实验与种子处理
2016年夏季，将CSSL群体种植于大学土桥水稻实验站，种植规格为行距20cm，株距13.3cm，单本种植，每个株系种植4行，每行10株，重复两次。田间管理同常规大田，及时防治病虫害。于2016年10月水稻籽粒充分成熟后收获，随机选取3株收获种子，经过脱粒、脱壳得到糙米，所得糙米检测完垩白率之后，再用磨粉机将稻米打磨成粉，供测定直链淀粉含量使用。其中砻米机为浙江台州粮仪厂生产的JLGJ4.5砻谷机，磨粉机型号为浙江台州粮仪厂生产的JFS13A旋风式粉碎磨。

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