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《2018中国作物学会学术年会论文摘要集》2018年
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稻米品质性状的遗传变异与分子改良

刘巧泉  
【摘要】:水稻是我国最主要的粮食作物,提高品质是当前水稻育种的重要目标之一。稻米品质包括碾磨品质、外观品质、蒸煮与食味品质和营养品质等方面。栽培水稻品种类型较为丰富,这些品质性状的变异及其遗传调控机理极为复杂。因此,克隆并解析品质形成相关基因的变异及调控机制对于揭示稻米品质性状遗传变异和改良品质具有重要意义。在蒸煮与食味品质方面,以胚乳淀粉合成相关基因为切入点,通过关联分析、基因定位克隆及功能验证等,明确了各淀粉合成相关基因及其变异在稻米品质形成中的效应,发现并克隆了Wx位点的祖先基因,阐明了栽培稻中不同Wx等位基因间的进化关系。同时,通过对淀粉分支酶SBE表达的调控,创建了高抗性淀粉水稻新种质,阐明了其功能特性,系统揭示了胚乳中抗性淀粉形成的结构学和酶学基础,为改善稻米消化特性及选育功能性稻米提供了重要的理论依据和技术途径。在稻米粒形和外观品质方面,克隆了一个新的控制稻米粒长基因GS9,证明该基因效应独立于其它已克隆粒形基因,阐明了GS9通过与OFP8/14和OsGSK2互作影响粒形的分子机制,为高产水稻品种的外观品质改良提供了重要的基因资源和技术方法。在营养品质遗传调控方面,通过对胚乳赖氨酸代谢途径的调控,创建了高赖氨酸水稻种质,阐明了其功能特性和食用安全性,揭示了水稻胚乳赖氨酸代谢机理及其与5-羟色胺合成间的关联机制。这些研究为深入阐明稻米品质性状遗传调控机理提供了重要的理论依据,也为高产水稻的品质改良提供了重要的基因资源和技术途径。

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