云南軟米“云恢290”直鏈淀粉含量相關基因的研究.pdf

1、稻米是人類的重要食物來源，消費者對稻米的需求隨著人民生活水平的提高由數(shù)量型向質量型轉變。在加工品質、外觀品質、蒸煮食味品質和營養(yǎng)品質等稻米品質性狀中，好的蒸煮食味品質是當前消費者與遺傳育種學家都很關注的一個課題，直鏈淀粉含量(AC)直接影響稻米的蒸煮食味品質，AC為10％-20％的水稻品種口感較好。水稻中的Wx是控制直鏈淀粉合成的主效基因，編碼顆粒結合淀粉合成酶(GBSS)，能夠直接影響胚乳和花粉中的AC。Wx第1內含子+1位堿基G-T

2、突變會降低Wx前體mRNA的剪接效率，導致GBSS減少，最終降低AC。在非糯水稻品種中，依據(jù)Wx第1內含子5'剪接位點G/T差異分成Wxa和Wxb。秈稻的Wx主要是Wxa，第1內含子+1位堿基是G，AC一般介于24％-28％;粳稻的Wx基本為Wxb，第1內含子+1位堿基是T，AC一般介于15％-20％。秈型常規(guī)稻云恢290是云南省農(nóng)科院糧作所從國際稻中選育出來的一個變異品系，食味品質優(yōu)良，AC只有18.72％，屬于低AC品種，很有可能有

3、控制AC的新基因，可以用于選育品質優(yōu)良品種。
　　首先，本課題對云恢290Wx進行分析:用高利軍設計的分子標記M-Wx對云恢290基因組DNA擴增發(fā)現(xiàn)云恢290Wx基因第1內含子5'剪接位點是GG;進一步對云恢290Wx測序證實第1內含子剪切處是GG，表明云恢290的低AC不是由于G-T突變造成的。測序還發(fā)現(xiàn)云恢290Wx存在一個CT10微衛(wèi)星片段，CT10與高AC品種有關（AC≥23％），屬于CT10的云恢290其AC卻只有18

4、.72％;云恢290Wx第9外顯子上有一個單核苷酸突變，從ATG開始第1085個核苷酸由T突變?yōu)镃，導致編碼的蛋白第362個氨基酸由天冬氨酸Asp變?yōu)榫彼酇rg，通過與已發(fā)現(xiàn)的Wx等位基因wx、Wxa、Wxb、Wxin、Wxop、Wx-mq、 Wxmw、WxHH、In5C、In5Del、In6C、In6T、Ex6A、Ex6C、D4063-1Wx和Wxhp產(chǎn)進行序列對比，發(fā)現(xiàn)云恢290Wx是一個新的Wx等位基因，將它命名為WxYH290

5、，可能會通過影響GBSS的活性或者與淀粉顆粒的結合來影響直鏈淀粉的合成從而使云恢290表現(xiàn)為低AC。
　　之后，構建云恢290×明恢63F2群體，測量F2群體137株水稻的AC，篩選到覆蓋整個基因組的123個多態(tài)性分子標記跑群體，用MAPMAKER3.0和QTLNetwork軟件分析數(shù)據(jù)，在8號染色體上初定位到一個qLAC8，位于A51和A52標記之間，離A51的距離是40cM，物理距離為149079-150300bp，A值為+1

6、.1926，加性效應的遺傳力h^2(a)為6.19％。與8號染色體上已定位AC相關QTL對比，amy8，位于RM230-RM264之間，物理距離為108603-112077bp，LOD值為3.1，加性效應為-1.85; qAC-8，位于R727-G1149之間，物理距離為138944-148544bp，LOD值為3.7，加性效應為1;qAC-8-1，位于RM7356-RM7556之間，物理距離為147655-155542bp，加性效應為

7、-0.71;qAC-8-2，位于RM23510-RM23579之間，物理距離為26723412-2750026bp，加性效應為0.52;qAC8-3，定位至RM1235附近也就是156561bp，LOD值為2.118，加性效應為0.39。qLAC8的物理距離149079-150300bp介于qAC-8-1物理距離147655-155542bp之間，可能qLAC8與qAC-8-1是來自不同材料的同一個控制AC的QTL，可能引起云恢290A

8、C下降，為遺傳品質育種提供了新材料，有一定參考價值。
　　最后，對淀粉合成途徑基因AGPlar、AGPlso、AGPsma、Wx、SS-Ⅰ、SS-Ⅱ-1、SS-Ⅱ-2、SS-Ⅱ-3、SS-Ⅲ-1、SS-Ⅲ-2、SS-Ⅳ-1、SS-Ⅳ-2、SBE1、SBE3、SBE4、ISA、PUL-1和PUL-2，其他影響AC的基因Du1、du3、Ae、flo-1、flo-2和flo-3進行表達分析。SS-Ⅲ-2位于8號染色體上5352105-5