水稻籽粒淀粉品質(zhì)形成的基因型差異與粒位特征.pdf

1、稻米品質(zhì)差異的形成主要涉及到水稻灌漿過程中“源-庫-流”3個方面，包括不同器官的碳、氮代謝過程。其中，碳代謝將葉片中光合產(chǎn)物生成淀粉并貯藏于淀粉體中，構(gòu)成稻米淀粉的主體部分，而氦代謝的產(chǎn)物主要是蛋白質(zhì)，其對胚乳淀粉的合成具有修飾調(diào)控作用，對稻米品質(zhì)的形成也有重要作用。本文主要研究了不同品質(zhì)類型品種可溶性淀粉合成酶表達(dá)模式及其與稻米品質(zhì)間的關(guān)系;其次，利用突變體材料Su-11及其野生型中花11比較了其理化特性、生理特性、酶代謝及相關(guān)基因表

2、達(dá)差異;最后，對不同穗型品種的粒位效應(yīng)特征，以及不同溫度處理下蛋白對溫度的響應(yīng)與稻米品質(zhì)間的關(guān)系進(jìn)行探討分析。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.對秈、粳、糯3種類型品種籽粒灌漿期的SSS活性變化及其同工型比較得知，供試3種類品種灌漿期的SSS總活性相差不大，但糯稻類型品種（早香糯）在灌漿期的GBSS活性明顯低于其他兩類品種。在8個SSS同工型中，SSSⅠ、SSSⅡa等同工型基因在水稻胚乳中呈高表達(dá)水平，而SSSⅡb和SSSIVa等在

3、葉片和莖、鞘等器官呈特異高表達(dá)，SSS基因的表達(dá)豐度因同工型的變化呈較明顯的器官特異性。不同品質(zhì)類型品種在籽粒灌漿期間的SSS主要同工型和GBSS基因的相對表達(dá)量變化主要表現(xiàn)為，浙104在胚乳灌漿期間SSSⅠ基因的相對表達(dá)量較高，浙733在灌漿中后期SSSⅡa基因的相對表達(dá)量較高，早香糯胚乳灌漿期間的GBSS基因相對表達(dá)量最低，SSSⅢa基因在水稻灌漿中后期的相對表達(dá)量變化表現(xiàn)為，秈稻小于糯稻、糯稻小于粳稻的基本趨勢。
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4、.與中花11相比，Su-11突變體在淀粉粒形態(tài)、大小，淀粉的熱力學(xué)特性和晶體特性上存在明顯差異，糊化溫度降低;Su-11突變體成熟籽粒中直鏈淀粉含量下降，但蔗糖和果糖要顯著高于中花11。兩品種灌漿過程中ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶和淀粉分支酶活性各自變化趨勢相似，但R酶活性變化趨勢存在明顯差異，同時Su-11突變體的R酶活性在相應(yīng)灌漿時期都低于同時期的中花11。
　　 3.中花11和Su-11突變體的SSS各主要同工型的

5、相對表達(dá)量趨勢不盡相同;Su-11突變體的SBE各同工型在14d、21d的相對表達(dá)水平普遍稍高;淀粉脫支酶中IDBEⅢ和RBE在中花11和Su-11突變體中相對表達(dá)量較高，兩同工型各自的表達(dá)量變化趨勢相近。
　　 4.供試44品種直鏈淀粉含量變化范圍為14.8％～21.4％，平均為17.8％。不同品種間直鏈淀粉含量差異較大，但同一品種穗內(nèi)籽粒間的直鏈淀粉含量差異更為顯著。穗內(nèi)不同粒位間籽粒直鏈淀粉含量與穗長、穗頸彎曲度、粒重呈負(fù)

6、相關(guān)，與穗著粒密度、穗粒數(shù)呈正相關(guān)。密穗型品種直鏈淀粉含量變異明顯大于彎穗型品種，尤其是中部穗位上的籽粒。同時，強勢粒位上的籽粒前中期蔗糖和SuS活性要高于弱勢粒位籽粒。
　　 5.稻穗不同部位小穗軸的維管束組織結(jié)構(gòu)差異，主要表現(xiàn)在中央大維管束的總面積、韌皮部面積和導(dǎo)管面積上，強勢粒小穗軸的維管輸導(dǎo)組織結(jié)構(gòu)一般優(yōu)于弱勢粒小穗軸;水稻抽穗開花后不同部位小穗軸中央維管束篩管分子和伴胞等細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)變化過程大致相同。其中，篩管分子在

7、水稻開花前均已分化成熟，而伴細(xì)胞仍保持著較完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)特征，之后逐漸呈現(xiàn)出明顯的退化跡象;與弱勢粒小穗軸相比，強勢粒小穗軸在灌漿啟動時篩管厚壁和伴細(xì)胞中的線粒體等細(xì)胞器和胞間連絲的數(shù)量豐富、CaM標(biāo)記密度高。
　　 6.谷氨酰胺合成酶(GS)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT)和谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT)在水稻籽粒灌漿過程中的活性變化趨勢大致相似，以灌漿前期的酶活水平相對較高，之后逐漸下降。高溫對籽粒蛋白組分、蛋白結(jié)構(gòu)以及貯藏蛋白的積累均存在影響