【摘 要】
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具有香味的稻米是国内外市场上深受消费者喜爱的主食之一。‘AC92’是贵州地方特色稻种资源中的一种粳型糯稻品种。为了探究AC92材料产生香味的原因,我们在前期研究中通过对AC92中的香味基因OsBadh2的序列全长进行PCR扩增和测序,结果发现OsBadh2序列完整,进一步对OsBadh2基因进行表达量水平检测,结果证实AC92中的OsBadh2基因正常表达。最终得出AC92的香味不是源于编码甜菜脱
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具有香味的稻米是国内外市场上深受消费者喜爱的主食之一。‘AC92’是贵州地方特色稻种资源中的一种粳型糯稻品种。为了探究AC92材料产生香味的原因,我们在前期研究中通过对AC92中的香味基因OsBadh2的序列全长进行PCR扩增和测序,结果发现OsBadh2序列完整,进一步对OsBadh2基因进行表达量水平检测,结果证实AC92中的OsBadh2基因正常表达。最终得出AC92的香味不是源于编码甜菜脱氢酶基因OsBadh2的功能缺失和突变导致的2AP含量积累的结论。通过顶空固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对AC92稻米中香味挥发性物质进行测定,发现一个具有奶油香味的特殊化合物2,3-丁二酮,同时对该化合物的代谢机理进行质谱分析,推测AC92的香味是由于2,3-丁二酮的积累导致。本研究首先将AC92与香稻对照大粒香(粳稻)和非香稻对照QR35(籼稻)中该代谢途径的上游催化酶基因OsALS进行序列全长PCR扩增测序,然后与日本晴和93-11序列进行比对分析,结果发现AC92的OsALS基因序列与大粒香和QR35材料都有不同的突变位点。我们检测了这3个材料的OsALS基因表达量,结果表明AC92的表达水平明显高于两个对照材料,说明AC92中的OsALS基因高度表达。通过构建AC92的该基因过表达载体,将其采用遗传转化方法转入QR35中,对阳性植株表型进行鉴定,为找到影响AC92产生特殊香味的基因提供基础。本研究以分子遗传育种为基础,采用温汤杀雄法将非2AP积累导致具有特殊香味的材料AC92分别与非香稻材料宁粳7号和由OsBadh2第7外显子的碱基突变导致2AP积累引起香味的香稻材料粤丰B进行配组杂交。通过分子标记检测法和多态性标记筛选鉴定两组杂交的F1代杂种,结果表明F1代均为真杂种。采用KOH浸泡法对F1代香味表型鉴定,结果发现所有F1表型均为非香,因此确定使AC92产生特殊香味基因的性状为隐性,后续通过自交获得的F2代计算香味性状分离比可筛选培育具有新的香味基因材料。因此AC92作为一个新的香稻类型种质资源,对其进一步研究可为完善水稻香味遗传机制、新的高品质材料创建与新香稻品种选育提供参考。贵州禾材料属于地方偏粳型糯稻,具有‘香禾’的美誉,123份贵州禾材料中大部分材料都含有不同类型、不同程度的香味,针对这种资源中香味基因的基因型进行检测,通过表性鉴定从贵州禾123份材料中筛选出108份具有香味的香稻材料,采用PCR扩增测序分析探索OsBadh2等位基因类型,结果将108份香稻材料共分为4种OsBadh2突变类型。旨在明确贵州禾资源的OsBadh2基因的突变类型,拓宽等位基因多样性,掌握不同品种的特异性,对进一步的香稻育种试验以及香稻品种选育打下坚实的基础,同时为香稻方面的研究提供参考。
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