香稻分子育種及香味機(jī)理的初步研究.pdf

1、水稻是我國(guó)的主要糧食作物，隨著人民生活水平的提高，百姓對(duì)稻米品質(zhì)要求越來(lái)越高。香米因其獨(dú)特的香味，在國(guó)際稻米市場(chǎng)上占有重要的地位，價(jià)格是一般稻米的2-3倍。國(guó)際市場(chǎng)的香米主要來(lái)自于印度和泰國(guó)。培育優(yōu)良香稻新品種具有重要的價(jià)值和意義。
　　 傳統(tǒng)育種存在很多不足，分子生物學(xué)的飛速發(fā)展，使分子育種成為可能。本文綜述了香米育種和香味形成機(jī)制方面的最新研究進(jìn)展，并開(kāi)展了利用分子標(biāo)記輔助選育適合上海地區(qū)種植的香型兩系不育系，同時(shí)進(jìn)行了香味

2、形成機(jī)理方面的初步研究。
　　 本研究首先從香型水稻W(wǎng)香99075和非香型水稻261S中克隆了甜菜堿乙醛脫氫酶2基因(badh2/Badh2)，然后利用生物學(xué)軟件Vector NTI分析，結(jié)果表明兩者分別在第二內(nèi)含子，第四內(nèi)含子，第七外顯子存在明顯的序列差異。根據(jù)這些序列差異設(shè)計(jì)了一組篩選特異性功能分子標(biāo)記M7引物。然后利用分子標(biāo)記輔助常規(guī)選育方法培育香型兩系不育系。
　　 同時(shí)我們根據(jù)前人的研究報(bào)告，針對(duì)與水稻香味直接

3、相關(guān)的甜菜堿乙醛脫氫酶2基因(badh2/Badh2)的突變情況，又設(shè)計(jì)了一對(duì)篩選功能性分子標(biāo)記M2引物。M2適用于badh2/Badh2基因第二外顯子突變類型香稻基因型分析及其分子標(biāo)記輔助育種。在此基礎(chǔ)上我們利用兩個(gè)功能性分子標(biāo)記M7、M2對(duì)本實(shí)驗(yàn)室收集的主要香型水稻進(jìn)行基因突變類型的分析，結(jié)果表明這些香稻主要分為三類：(1)第二外顯子突變類型；(2)第七外顯子突變類型；(3)無(wú)編碼鏈突變類型。
　　 通過(guò)分子生物學(xué)方法我們對(duì)

4、香型水稻南海318甜菜堿乙醛脫氫酶2基因全序列克隆及序列分析，并與非香稻日本晴甜菜堿乙醛脫氫酶2基因全序列比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，南海318甜菜堿乙醛脫氫酶2基因的編碼鏈沒(méi)有發(fā)生突變，而在第二和第四內(nèi)含子處發(fā)生了和上述兩種類型(第二和第七外顯子突變類型)香稻幾乎相同的堿基突變位點(diǎn)。比較南海318和日本晴兩種水稻甜菜堿乙醛脫氫酶2基因ATG5'上游1300bp序列(其中5'UTR序列為147個(gè)核苷酸)，兩者也基本相同。
　　 本試驗(yàn)將南海

5、318水稻分別與07-08香稻(第七外顯子突變)、蘇滬香睛(第二外顯子突變)、非香水稻日本睛和中花11水稻雜交，通過(guò)互補(bǔ)試驗(yàn)驗(yàn)證南海318甜菜堿乙醛脫氫酶2基因在香味形成中的作用。結(jié)果顯示：07-08香稻和蘇滬香睛水稻與南海318水稻的雜交后代F1種子和幼葉都仍然表現(xiàn)出香味，日本睛和中花11水稻與南海318水稻的雜交后代F1種子和幼葉都仍然表現(xiàn)非香味特征，這些結(jié)果表明南海318水稻呈現(xiàn)香味特征與甜菜堿乙醛脫氫酶2直接相關(guān)，且相對(duì)于非香型