龙粳18优质食味形成的淀粉理化基础与遗传生理特征

发布时间：2020-06-11 01:49

【摘要】：稻米品质形成是品种遗传因素与环境生态条件共同作用的结果,黑龙江生产的大米素以优质闻名全国,但优质的“档次”与国外著名优质品种相比还存在一定差距。龙粳18是黑龙江农科院选育的优质粳稻品种,也是黑龙江省唯一能够达到国家一级米标准的新品种,其突出特点是:外观品质好、食味口感优。为探明龙粳18优质种性的遗传基础与优质形成的生理机制,本文以龙粳18及其父本(龙稻3号),母本(东农423)和稻米食味口感相对较差的东农415为材料,通过在黑龙省哈尔滨和浙江杭州的异地种植试验,对龙粳18优良品质性状形成的淀粉理化特点进行了测定,在此基础上,分析了供试品种在籽粒灌浆过程中的淀粉合成代谢关键酶及其同工型差异,并对部分重要功能基因特异遗传位点的多态性进行了检测。主要结果如下:1、龙粳18与父本(龙稻3号)和母本(东农423)及东农415的蒸煮食味品质差别,并不能明显地通过它们间在直链淀粉含量上的差别得到体现,主要表现在龙粳18稻米淀粉较高膨胀势和较低糊化温度。此外,龙粳18与其父母本在稻米支链淀粉的精细结构上也存在较明显差异。其中,龙粳18支链淀粉的短A链(6≤DP≤12)比例高于父本龙稻3号,B1链(13≤DP≤24)比例高于母本东农423,这是致使其糊化品质优于两亲本的原因。2、龙粳18与其父本(龙稻3号)和母本(东农423)在SSⅡa基因的单核苷酸多态位点上并无差别,但东农415与龙粳18在SSⅡa多态位点(SNP3与SNP4位点)上的差别可能是东农415稻米淀粉糊化温度偏高、蒸煮食味品质偏差的一个重要原因。进一步研究发现,龙粳18与其父本(龙稻3号)和母本(东农423)在SSⅢa基因的12个单核苷酸突变位点的碱基序列完全相同,说明了龙粳18与其父母本在支链淀粉精细结构与糊化温度等淀粉理化特征的差异不是它们在SSⅢa基因结构上的差异所引起的。3、龙粳18在水稻灌浆中期的SSS酶活性显著高于其父母本(龙稻3号和东农423),但在SBE和DBE活性上,龙粳18和龙稻3号在灌浆中期的SBE和DBE活性却低于东农423。同工酶电泳结果表明,灌浆中期相对较高的SSI与ISAI同工酶蛋白表达量,以及灌浆期相对较低的SSⅢa、SBEⅡb活性,可能是龙粳18优良品质形成的一个重要生理特征。
【图文】：

支链淀粉,链长

除Ｓ链与Ｌ链外，一些支链淀粉分子还包含不同于直链淀粉的超长链（ＥＬＣ），逡逑可与蜗结合生成蓝色复合物（Ｔａｋｅｄａ，邋１９８６）。Ｐｅａｔ邋（１９５２）根据支链淀粉的聚合逡逑度与分支点，将支链淀粉划分为Ａ链、Ｂ链和Ｃ链（图１．１）。其中，，Ａ链为支逡逑链淀粉最外侧的链，其还原端链接在Ｂ链上，不再形成分支，而Ｂ链可细分为逡逑Ｂ１邋链（ＤＰ１３－２４）、Ｂ２邋链（ＤＰ２５－３６）和邋Ｂ３邋链（ＤＰ２３７）邋（Ｈｉｚｕｋｕｒｉ，邋１９８６）。Ｓ邋链逡逑即为Ａ链与Ｂ１链形成的短链，Ｌ链即为Ｂ链的长链。Ｃ链是唯一具有还原性末逡逑端的链，大小在１５－１２０个葡萄糖单位间（Ｆｒｅｄｒｉｋｓｓｏｎ，１９９８；邋Ｂｅｒｔｏｆｔ，邋２００８）。逡逑Ｌｏｎｇ邋Ｂ邋ｃｈａｉｎ邋Ａ邋ｃｈａｉｎ逡逑长Ｂ链Ａ链逡逑Ｊ邋Ｎ，逦Ｖ邋、逡逑逦邋＞邋Ｖ逦、＿逡逑Ｊ逦）邋＇邋逦还原性末端逡逑—＾逦Ｔ邋￣邋邋邋＾逦１、逦Ｒｃｄａｃｉｎｇ邋ｅｎｄ逡逑名一．逡逑ｃ邋链逡逑非还原性末端逦＿＿邋Ｃ邋ｃｈａｉｎ逡逑Ｎｏｎ－ｒｅｄｕｃｉｎｇ邋ｅｎｄ逡逑Ｓｈｏｒｔ邋Ｂ邋ｃｈａｉｎ逡逑图１．１支链淀粉的链长结构（范名宇，２０１７）逡逑Ｆｉｇ邋１．１．Ｃｈａｉｎ邋ｌｅｎｇｔｈ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ａｍｙｌｏｐｅｃｔｉｎ逡逑２逡逑

膨胀势,米粉,品种,稻米

农４２３龙梗１８东￥４１５逡逑ＢＢＢＨ逡逑图２．２稻米淀粉粒在不同尿素浓度下的膨胀势变化及其品种间差异逡逑Ｆｉｇ邋２．２邋Ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｒｉｃｅ邋ｆｌｏｕｒ邋ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ邋ｉｎ邋ｕｒｅａ．逡逑Ａ，供试各品种米粉溶解于０－５邋Ｍ尿素浓度下的膨胀情况，Ｂ，供试各品种在４邋Ｍ尿素浓度逡逑下的膨胀势比较，其中０、１、２、３、４、５分别表示０－５Ｍ的尿素浓度。逡逑Ａ邋ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｒｉｃｅ邋ｆｌｏｕｒ邋ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ邋ｉｎ邋０－５邋Ｍ邋ｕｒｅａ邋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ；邋Ｂ，邋Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ邋ｏｆ邋ｓｗｅｌｌｉｎｇ逡逑ｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ邋ｏｆ邋４邋ｖａｒｉｅｔｉｅｓ邋ｕｎｄｅｒ邋４邋Ｍ邋ｕｒｅａ邋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ邋；０、１、２、３、４、５邋ｓｔｏｏｄ邋ｆｏｒ邋０－５邋ｍｏｌ／Ｌ逡逑ｕｒｅａ邋ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．逡逑１５逡逑
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S511.22

【参考文献】