全 文 ：　文章编号 :100028551 (2001) 0620341204
一个低糊化温度水稻突变体 (Mgt21)的培育
与稻米品质特征研究
舒庆尧1 　池晓菲1 　陈善福1 3 　吴殿星1 　吴　平2
(11 浙江大学核农学研究所 ,浙江 杭州　310029 ;21 浙江大学生命科学学院 ,浙江 杭州　310029)
摘要 :在籼型细胞质雄性不育保持系 Ⅱ32B 干种子经 300Gy 60 Coγ射线辐照照育成的
多种叶色突变系中 ,经稻米品质测定 ,筛选到 1 个叶色黄化的低糊化温度突变体 ,定
名为 Mgt21。稻米用 117 %KOH处理 ,测得对照 Ⅱ32B 的碱消值为 2 级左右 ,而 Mgt21
达 6～7 级。Mgt21 的表观直链淀粉含量 (AAC) 为 25 %左右 ,与对照 Ⅱ32B 差异不显
著。用粘度速测仪 (RVA)测得的 Mgt21 的米粉粘滞性谱 (RVA 谱) 与对照 Ⅱ32B 的存
在一定差异 ,Mgt21 的消减值 (SBV) 变小 ,热浆粘度 ( HPV) 显著变大 ,崩解值 (BDV) 和
回复值 (CSV) 显著变小 ,但最高粘度 ( PKV) 和最终粘度 (CPV) 基本相仿。Mgt21 的发
现将为研究 GT特性的物质基础及遗传特征提供理想的材料。
关键词 :水稻 ;γ辐射 ;稻米品质 ;糊化温度 ;突变体
收稿日期 :2001202208
基金项目 :国家自然科学基金 ( # 39830250)和浙江省 8812 专项
作者简介 :舒庆尧 (1965～) ,男 ,浙江新昌人 ,理学博士 ,浙江大学核农所教授 ,从事水稻诱变遗传育种和生物技术研究3 现工作单位 :浙江省宁波市科委
糊化温度 ( GT)是指淀粉粒在热水中开始吸水并发生不可逆膨胀、丧失其双折射性和结晶
性的临界温度 ,是影响稻米蒸煮品质最重要的因素[1 ] 。GT 一般用稻米在碱溶液中的碱消值
(ASV)表示 ,低 GT品种的ASV 在 6～7 级 ,高 GT的ASV 在 1～3 级 ,中间型 GT的ASV 则为 4～
5 级[2 ] 。研究表明稻米的蒸煮特性与 GT 的相关性要比与其表观直链淀粉含量 (AAC) 更为密
切[3 ] 。除此之外 ,在米制品的生产和酿造工业中 ,低 GT有时甚至是必备的性状[4 ] 。
在培育带标记的杂交水稻不育系过程中 ,发现了 1 份糊化温度突变体 ,碱消值高达 6～7
(对照为 2～3 级) [5 ] 。为此 ,对其稻米相关品质进行了深入的研究 ,以期为揭示糊化温度特征
的物质基础和遗传特性提供帮助。
1 　材料与方法
111 　供试材料
籼型细胞质雄性不育系 Ⅱ32A 是目前国内大面积应用的三系不育系之一[6 ] 。该不育系稻
米外观透明度好 ,但糊化温度偏高。本试验研究的低 GT 突变体 Mgt21 系由 Ⅱ32B 经 300Gy
60 Coγ射线辐照处理培育而成 ,叶色呈黄色 ,测定稻米品质时世代已达 M8 代。
143　核 农 学 报　2001 ,15 (6) :341～344Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
112 　蒸煮食用品质测定
11211 　AAC 　参照中华人民共和国农业部部颁标准 NY147288[2 ]测定直链淀粉含量 (ACC) 。样
品和试剂用量按标准减半 ,将碱消化样品沸水浴 10min 改为静置过夜。采用中国水稻研究所
提供的 4 份标准样品 (AAC分别为 115 %、1312 %、1813 %和 2417 %)制作标准曲线。
11212 　GT　GT借助碱消值 (ASV)参照农业部部颁标准 NY14788[2 ]间接测定 ,结果表达上将碱
消值的 1 级和 2 级统称为 2 级 ,ASV 结果变幅为 2～7 级。每份样品为 6 粒整精米 ,2 次重复。
11213 　RVA 谱 　精米粉 (过 100 目筛)粘度用澳大利亚 Newport Scientific 仪器公司生产的 Super
3D 型粘度速测仪测定 ,采用 TCW( Thermal Cycle for Windows) 配套软件进行分析。按 AACC 标
准程序[7 ]测定 ,参数设置与分析指标见参考文献[8 ] 。
2 　结果与分析
211 　Mgt21 的培育及其农艺性状
21111 　Mgt21 的培育 　用 300Gy 60 Coγ射线处理含水量约为 1315 %的 Ⅱ32B 干种子 ,M2 代苗期
选择到了一些叶色突变体[5 ] 。多代自交至 M6 代时 ,经品质分析发现了 1 个 GT突变体 ⅡB11 ,
通过对 M7 农艺性状的观察和 M8 种子米质的全面分析 ,该突变体已完全稳定 ,命名为 Mgt21 ,
其选育过程如下 :
M0 :1996 年 11 月 ,浙江杭州 , Ⅱ32B 干种子 300Gy(5GyΠmin) 60Coγ射线处理 ;
M1 :1996 年 12 月～1997 年 3 月 ,海南陵水 ,少本丛插 ,成熟期混收 M2 种子 ;
M2 :1997 年 5 月～8 月 ,浙江杭州 ,直播 ,苗期选择叶色突变体 ,共 1161 株 ,其中成活 92 株 ,编号ⅡB1～ⅡB92 ;
M3 :1997 年 12 月～1998 年 3 月 ,海南陵水 ,穗行种植 ,观察农艺性状 ;
M4 :1998 年 5 月～8 月 ,浙江杭州 ,穗行种植 ,继续观察农艺性状 ;
M5 :1999 年 5 月～8 月 ,浙江杭州 ,穗行种植 ,收 M6 种子品质初测 , ⅡB11品质发生变化 ;
M6 :1999 年 12 月～2000 年 3 月 ,海南陵水 , ⅡB11种成株行 ,收单株 31 株 ;
M7 :2000 年 5 月～8 月 ,浙江杭州 ,对 31 个ⅡB11M7 株系进行农艺性状考察 ,按株系对收获的 M8 种子进行品质分析 ,并
将其定名为 Mgt21。
21112 　Mgt21 的农艺性状 　如前所述 ,Mgt21 为一叶色突变体。其叶片自苗期开始就呈淡黄色 ,
直至成熟 ,部分老叶呈黄白色。与对照Ⅱ32B 相比 ,Mgt21 分蘖略少 ,植株略矮 ,穗型所变小。
212 　Mgt21 与对照 Ⅱ32B稻米品质的差异
21211 　糊化温度 　Mgt21 是一个糊化温度突变体。用碱消值法测定时 ,对照 Ⅱ32B 为 2 级左
右 ,而 Mgt21 高达 6～7 级 ,发生了极显著的变化 (表 1) 。
表 1 　水稻糊化温度突变体 Mgt21 的主要稻米品质性状
Table 1 　Major grain quality characters of the rice gelatinization temperature ( GT) mutant Mgt21
材料
material
株系数
No. of line
GT(ASV)
score
AAC
( %)
RAV 谱特征值 (RVU)
PKV HPV CPV BDV SBV CSV
Mgt21 31 710 ±0100 2416 ±0113 22718 ±1150 20817 ±1135 26812 ±2108 1911 ±0137 4014 ±1142 5915 ±1152
Ⅱ32B 1 214 2313 21716 18114 27717 3612 6011 9613
　　注 :PKV :最高粘度 ;HPV :热浆粘度 ;CPV 最终粘度 ;BDV :崩解值 ;SBV :消减值 ;CSV :回复值 ;RVA :米粉粘滞性
　　Note :PKV :peak viscosity value ,HPV :hot paste value ,CPV :cool paste value ,BDV :breakdown value ,SBV :setback value ,CSV :consis2
tence value.
243 核　农　学　报 15 卷
图 1 　Mgt21 和 Ⅱ32B 的 RVA 谱
Fig. 1 　The RAV profile of Mgt21 and Ⅱ32B21212 　AAC 　对 31 个 M8 代 Mgt21 株系及对照 Ⅱ32B 的 AAC进行测定 ,发现 Mgt21 平均为 2416 % ,与对照差异不显著 (表 1) 。21213 　RVA 谱特证 　Mgt21 与对照 Ⅱ32B的 RVA 谱谱型存在一定差异。Mgt21 出现糊化的时间比对照 Ⅱ32B 早 ,表明糊化的起始温度较 Ⅱ32B 低 ,这与碱消值的结果相一致 ;SBV、PKV 和 CPV 相差不大 ,但是出现PKV 时间明显比 Ⅱ32B 推迟 ,表明糊化的Mgt21 淀粉粒之间的离解比 Ⅱ32B 慢 (图1) 。另外 ,Mgt21 的 HPV 比对照 Ⅱ32B 大 ,
BDV 和 CSV 比对照 Ⅱ32B 小。
3 　讨 　论
GT是稻米重要的蒸煮及食用品质性状 ,它与稻米的蒸煮特性密切相关。因此 ,它既是食
用稻米的品质指标 ,同时也是影响稻米制品加工和酿酒业中的重要特性。Mgt21 是在利用辐射
诱变为杂交稻细胞质雄性不育系添加叶色标记研究过程中发现的 ,在仅有的 20 份材料中就筛
选到了一个具有重大应用价值的糊化温度突变体 ,说明了人工诱变改良稻米糊化温度性状的
可能性和可行性。Mgt21 不仅对利用诱发突变改良稻米品质具有重要意义 ,同时它是深入研究
糊化温度的物质基础和遗传特性的理想材料。
关于 GT与 AAC之间的关系 ,前人已有不少研究 ,但所得结果不尽一致。有的认为 , GT与
AAC之间存在显著正相关关系[9～11 ] ,有的则认为为显著负相关关系[12～15 ] 。本试验结果表明 ,
GT与 AAC之间相关并不显著 ,这可能表明 GT虽与 AAC 非由一个基因控制 ,但可能存在较为
紧密的连锁关系。当以相引相存在时 ,两者表现为正相关 ,而以相斥相存在时 ,两者表现为负
相关关系。在本试验中 ,由于突变只发生在 GT 的基因位点 ,不涉及控制 AAC 位点的变化 ,因
此 GT变化表现为与 AAC不相关。这与 McKenzie 和 Rutger 的研究结果也较为一致[16 ] 。
致谢 :本室沈圣泉老师参加了部分工作 ,崔海瑞博士、夏英武教授对该论文的撰写提供了建设性意见 ,在
此一并致谢。
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DEVELOPMENT OF A LOW GELATINIZATION TEMPERATURE
MUTANT( Mgt21) OF RICE AND ITS GRAIN QUALITY CHARACTERS
SHU Qing2yao1 　CHI Xiao2fei1 　CHEN Shan2fu1 　WU Dian2xing1 　WU Ping2
(11 Institute of Nuclear Agricultural Sciences , Zhejiang University , Hangzhou , Zhejang prov. 　310029 ;
2. College of Life Science , Zhjiang University , Hangzhou 　310029)
ABSTRACT :A low gelatinization temperature ( GT) rice mutant is developed by treatment on dry
seeds of an indica cytoplasmic male sterile( CMS) maintainer Ⅱ32B with 300 Gy of 60 Coγ2rays ,
and named as Mgt21. The mutant is also a leaf color mutant which shows lifetime yellow leaves.
The cooking and eating quality characters of Mgt21 and Ⅱ32B were analyzed. The ASV( Alkali
Spreading Value) of Ⅱ32B is about 2～3 in a 2～7 score system , while that of Mgt21 is up to 6～
7 when treated with 117 % KOH. Mgt21 has AAC( Apparent Amylose Content) of about 25 %,
with no signif icant difference from that of Ⅱ32 B. The RVA profiles of Mgt21 and Ⅱ32B are dif2
ferent in some characters. The PKV( Peak Viscosity Value) and CPV ( Cool Paste Value) of Mgt2
1 is similar to , SBV( Setback Value) smaller ,and HPV( Hot Paste Value) bigger than that of Ⅱ
32B. Consequently the BDV( Breakdown Value) and CSV( Consistence Value) of Mgt21 was mark2
edly less than that of Ⅱ32B. The above results implied that the GT character could be improved
by mutation induction without changing its AAC. Mgt21 will also serve as an ideal material for
studying substantive basis and heredity characteristic of GT.
Key words :rice ; gamma irradiation ; gelatinization temperature ; mutant
443 Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2001 ,15 (6) :341～344