籼粳遗传背景对水稻淀粉特性的影响
2020-04-21陶士博李鸣晓
陶士博,李鸣晓,徐 铨
(1 辽宁省重要技术创新与研发基地建设工程中心,沈阳 110168;2 沈阳农业大学 水稻研究所,沈阳 110866)
水稻为全球超过50%的人口提供主食,是最重要的粮食作物之一(万建民,2010)。随着长期的驯化过程,水稻分化形成了不同的亚种,粳稻 (O.sativa ssp.japonica) 和籼稻 (O.sativa ssp.indica)[1-5]。 籼粳亚种在生物学特性上存在显著差异,尤其是两个亚种在水稻品质性状上的差异尤为显著。随着人们生活水平的提高,水稻品质的提高也逐渐成了育种家和生物学家的目标, 籼粳之间的品质差异也成了研究的重中之重。 Nakamura Yasunori(2017)对水稻淀粉基因进行了全面的分析[6],我们选择几个重要的淀粉合成酶进行分析:水稻的蜡质基因(Wx)位于第6 染色体,其淀粉合成酶为存在籼粳特异性及突变型waxy (gbss1),且仅存在于水稻的支链淀粉中, 含有该基因的水稻外观表现为纯白色[7-9];SBE3 基因位于第 2 染色体且存在籼粳特异性, 其支链淀粉链长分布在6~13 范围内, 有利于该淀粉合成酶的合成,在17~34 和大于39 范围内,不利于该淀粉合成酶的合成, 含有该酶的水稻重量下降且稻米外观品质存在垩白现象[10];FLO5 位于第 8 染色体,存在突变型,其基因型为 ss3a (e1)或者 floury-5,其支链淀粉链长分布在10~15 范围内, 有利于该淀粉合成酶的合成,在6~9 和30~60 范围内,不利于该淀粉合成酶的合成,外观品质存在白核现象,且该酶的存在可以使 SSI 、GBSSI、AGPase 水平上升[11,12]; 另一重要的淀粉合成酶 UGP1 位于第 9 染色体,在外观品质存在垩白现象,且可能雄性不育[13]。 为了进一步研究籼粳之间遗传差异对水……
