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Genotypes Analyses of Ten Genes Related to Eating Quality of Twenty-three Fragrant Rice Cultivars by Molecular Marker

分子标记分析二十三种香型水稻十个食味品质相关基因的基因型



全 文 :分子标记分析二十三种香型水稻十个食味品质
相关基因的基因型∗
黄  菊1ꎬ 许言福1ꎬ 谢米雪1ꎬ 李建粤1ꎬ2∗∗
(1 上海师范大学生命与环境科学学院ꎬ 上海  200234ꎻ 2 上海师范大学植物种质资源开发中心ꎬ 上海  200234)
摘要: 选取 23种香型水稻品种为供试材料ꎬ 利用分子标记检测方法ꎬ 进行了 10个与稻米食味品质相关基
因: Wx、 SSII ̄3、 SBE3、 AGPiso、 SSIII ̄2、 AGPlar、 PUL、 SSI、 ISA、 SSIV ̄2 的基因型分析ꎮ 结果发现ꎬ 含
有最好食味品质基因型的水稻是 “2845”ꎻ 其次是 “松香早粳”、 “苏沪香粳”、 “B1”、 “武运 2645”、 “通
运粳”、 “银香 28”、 “香粳 49②”、 “99983”、 “W香 99075”、 “07-08”、 “云粳优 15”、 “29185”、 “南海
318”ꎻ 另外 9种香稻ꎬ “大华香粳”、 “武香 14”、 “香粳”、 “Della光身稻”、 “大粒香”、 “泰国香稻”、 “C
香 517”、 “香稻 1号”、 “中香 1号” 都分别含有一些可能会影响稻米食味品质的基因型ꎮ 开展本研究不仅
能够使人们对这些香稻食味品质基因型有一个全面的认识ꎬ 还可为今后利用分子标记辅助培育优良食味品
质香稻新品种和亲本的选择提供重要的基因型信息ꎮ
关键词: 香稻ꎻ 分子标记ꎻ 食味品质基因ꎻ 基因型
中图分类号: Q 75            文献标识码: A                文章编号: 2095-0845(2014)03-381-07
Genotypes Analyses of Ten Genes Related to Eating Quality of
Twenty ̄three Fragrant Rice Cultivars by Molecular Marker
HUANG Ju1ꎬ XU Yan ̄Fu1ꎬ XIE Mi ̄Xue1ꎬ LI Jian ̄Yue1ꎬ2∗∗
(1 College of Life and Environmental Sciencesꎬ Shanghai 200234ꎬ Chinaꎻ 2 Dvelopment Center of Plant Germplasm
Resourcesꎬ Shanghai Normal Universityꎬ Shanghaiꎬ 200234ꎬ China)
Abstract: Fragrance is a very important quality traits of riceꎬ fragrant rice research has been an important research
issue in rice research fields in nowadays. In our studyꎬ using the detection method of molecular markersꎬ genotypes
of the 10 genes (Wxꎬ SSII ̄3ꎬ SBE3ꎬ AGPisoꎬ SSIII ̄2ꎬ AGPlarꎬ PULꎬ SSIꎬ ISAꎬ SSIV ̄2) associated rice eating
quality were analyzed in the 23 fragrant rice cultivars. The result indicated that the “2845” rice cultivar possesses
the best combination of genotypes related to the highest eating qualityꎬ and the next best rice cultivars were “Songx ̄
iangzaojing”ꎬ ” Suhuxiangjing”ꎬ “ B1”ꎬ “Wuyun2645”ꎬ “ Tongyunjing”ꎬ “ Yinxiang28”ꎬ “ Xiangjing49②”ꎬ
“99983”ꎬ “Wxiang99075”ꎬ “ 07 - 08”ꎬ “ Yunjingyou15”ꎬ “ 29185”ꎬ “ Nanhai318”. Other 9 rice cultivars
(“Dahuaxiangjing”ꎬ “Wuxiang14”ꎬ “Xiangjing”ꎬ “Della”ꎬ “Dalixiang”ꎬ “ Taiguoxiangdao”ꎬ “ Cxiang517”ꎬ
“Xiangdao No1”ꎬ “Zhongxiang No􀆰 1”) obtain some of bad genotypes which may have adverse effect on rice eating
quality. This study was helpful to establish an overall understanding of the genotypes of these ten eating quality relat ̄
ed genes in the 23 tested fragrant rice cultivarsꎬ and provides the important genotype information in selecting and
cultivating new fragrant rice with good eating quality in future via molecular markers ̄assisted selection method.
Key words: Fragrant riceꎻ Molecular markerꎻ Eating quality genesꎻ Genotype
植 物 分 类 与 资 源 学 报  2014ꎬ 36 (3): 381~387
Plant Diversity and Resources                                    DOI: 10.7677 / ynzwyj201413159

∗∗
基金项目: 上海市科委项目 (13391900802)
通讯作者: Author for correspondenceꎻ E ̄mail: lijianyue01@shnu􀆰 edu􀆰 cn
收稿日期: 2013-07-30ꎬ 2013-10-24接受发表
作者简介: 黄  菊 (1991-) 女ꎬ 主要从事分子遗传学与基因工程研究ꎮ E ̄mail: huangju1234567@126􀆰 com
  稻米淀粉一般占精米组成的 90%ꎬ 因而淀
粉品质是影响稻米食味品质的主要原因 (陈峰
等ꎬ 2008ꎻ 李欣等ꎬ 1987)ꎮ 淀粉合成过程中会受
到遗传因素和外界因素ꎬ 如环境条件、 栽培条件
等的影响ꎬ 但影响稻米食味品质的主要原因是遗
传因素ꎬ 而它主要通过淀粉合成途径中的关键酶
及相关基因起调控作用 (王震等ꎬ 2010ꎻ 郑苹立
等ꎬ 2006)ꎮ 淀粉的生物合成是一个复杂的系统ꎬ
由四种多同工型的酶组成ꎬ 它们分别是: ADP ̄葡
萄糖焦磷酸化酶 (ADP ̄glucose pyrophosphorylaseꎬ
AGPase)、 淀粉合成酶 (Starch synthaseꎬ SS)、 淀
粉分支酶 (Starch branching enzymeꎬ SBE) 及淀粉
去分支酶 (Starch debranching enzymeꎬ DBE) (My ̄
ers等ꎬ 2000ꎻ Smithꎬ 2001)ꎮ 在稻米淀粉合成途
径中ꎬ 每一种酶都扮演不同的角色ꎮ
为了进一步阐明控制稻米食味品质最重要指
标: 直链淀粉含量 (AC)、 胶稠度 (GC) 和糊化
温度 ( GT) 的各个基因之间的关系ꎬ Tian 等
(2009) 通过对淀粉生物合成途径中的 18个基因
进行了系统研究后认为ꎬ 影响稻米食味品质指标
最重要的基因有 10个ꎬ 它们分别是: Wx、 SSII ̄3、
SBE3、 AGPiso、 SSIV ̄2、 SSIII ̄2、 ISA、 AGPlar、
PUL和 SSIꎮ 其中 AGPiso 和 AGPlar 合成 ADP ̄葡
萄糖焦磷酸化酶 (AGPase)ꎬ Wx、 SSII ̄3、 SSIV ̄
2、 SSIII ̄2、 SSI属于淀粉合成酶 (SS)ꎬ SBE3 为
淀粉分支酶 (SBE)ꎬ ISA 和 PUL 是淀粉去分支酶
(DBE)ꎮ 不同基因之间相互联系ꎬ 从而形成了调
控稻米食味品质的精细调控网络: 通过影响直链
淀粉含量 (AC)、 胶稠度 (GC) 和糊化温度 (GT)
形成的复杂遗传网络来决定稻米的食味品质ꎮ
香稻是一种特殊的栽培稻ꎬ 香型稻米在蒸煮
中和蒸煮后都能散发香味ꎬ 因此受到人们的喜爱ꎬ
而香稻育种和种植也因此受到重视ꎮ 本实验收集
了 23个香稻品种ꎬ 利用分子标记检测方法ꎬ 对 10
个与稻米食味品质相关基因进行了分析ꎮ 开展本
研究不仅能够使人们对这些香稻食味品质基因型
有一个全面的认识ꎬ 还可为今后利用分子标记辅
助培育优良食味品质香稻新品种奠定重要基础ꎮ
1  材料与方法
1􀆰 1  实验材料及 DNA提取
本实验收集了 23 个香稻品种ꎬ 分别为: “大华香
粳”、 “松香早粳”、 “苏沪香粳”、 “武香 14”、 “B1”、 “武
运 2645”、 “通运粳”、 “银香 28”、 “2845”、 “香粳 49②”、
“99983”、 “香粳”、 “Della 光身稻”、 “大粒香”、 “W 香
99075”、 “泰国香稻”、 “07-08”、 “云粳优 15”、 “C 香
517”、 “香稻 1号”、 “中香 1号”、 “29185”、 “南海 318”ꎮ
这 23种香稻分别由中科院上海植物生理生态研究所林
鸿宣院士、 上海师范大学董彦君教授、 上海市闵行区农
科所陆文龙高级农艺师和上海跃进农场许建华高级农艺
师提供ꎮ
取水稻新鲜幼嫩叶片ꎬ 进行基因组 DNA的提取ꎮ
1􀆰 2  DNA片段扩增及酶切
Tian等 (2009) 根据对水稻食味品质指标有不同程
度影响的核苷酸位点ꎬ 将 10个重要基因中的 Wx分为三
种基因型 (Ⅰ型、 Ⅱ型、 Ⅲ型)ꎬ 另外 9 个基因分为两
种基因型 (Ⅰ型、 Ⅱ型)ꎮ 参考前人报道ꎬ 分别合成 4
个基因 5个检测位点ꎬ Wx (Ⅰ型) (孙华钦等ꎬ 2006)、
Wx (Ⅱ型、 Ⅲ型) (蔡秀玲等ꎬ 2002)、 SSII ̄3 (Bao 等ꎬ
2006)、 SBE3 (Han等ꎬ 2004) 和 AGPiso (Tian等ꎬ 2010)
的扩增引物序列 (表 1)ꎮ 另外 6 个基因检测的 PCR 引
物设计ꎬ 参照 Tian等 (2009) 的报道ꎬ 在确定为重要多
态性位点的两端ꎬ 设计一对上下游引物 (表 1)ꎮ 对于
Wx第一内含子上游 5′UTR 序列中 CT 多态性检测ꎬ 在
Wx第一内含子 5′剪切位点上游 55 bp处的两端ꎬ 设计一
对上下游引物 (表 1)ꎮ
Wx (Ⅰ型)、 Wx (Ⅱ型、 Ⅲ型)、 SSII ̄3、 SBE3、 AGPiso
位点检测ꎬ 直接利用 PCR扩增产物电泳或酶切后电泳进
行分析ꎬ 其 PCR体系为 20 μL的非测序体系ꎮ 其余基因
或位点分析采用基因测序方法ꎬ 其 PCR体系为 50 μL的
测序体系ꎮ 20 μL非测序 PCRꎬ 除了退火温度 (表 1) 和
延伸时间不同ꎬ 其他流程程序都为: 94 ℃预变性 5 minꎬ
94 ℃ 30 sec、 适当温度退火 30 sec、 72 ℃延伸适当时间ꎬ
共 32个循环ꎬ 72 ℃最后延伸 10 minꎻ 50 μL 测序 PCRꎬ
同样除了退火温度 (表 1) 和延伸时间不同ꎬ 其他程序
都为: 94 ℃预变性 2 minꎬ 94 ℃ 15 s、 适当温度退火 30 s、
68 ℃延伸适当时间ꎬ 共 32个循环ꎬ 最后 68 ℃延伸 10 minꎮ
对于鉴别Ⅱ型和Ⅲ型 Wx、 SBE3和 AGPiso 3个基因ꎬ
在获得 PCR产物后还需要分别使用 AccI、 SpeI 和 EcoRI
限制性内切酶进行酶切ꎮ
2  结果与分析
2􀆰 1  23种香稻 Wx基因型分析
根据已有的研究 (Tian 等ꎬ 2009) 将 Wx 分
为三种基因型ꎮ 根据孙华钦等 (2006) 设计的
分子标记检测 Wxꎬ I 型 PCR 产物为 204 bpꎬ Ⅱ
或Ⅲ型为 181 bpꎬ 由此可将 Wx 为Ⅰ型的糯稻与
283                                  植 物 分 类 与 资 源 学 报                            第 36卷
Ⅱ或Ⅲ型非糯稻区分开ꎮ 从图 1A 可以看出ꎬ 第
14泳道 “大粒香” 水稻是 204 bp 的特征带ꎬ 所
以基因型为 I 型ꎮ 根据 Cai 等 (2002) 设计的
CAPS (AccI) 分子标记检测 Wxꎬ Ⅲ型 PCR 产物
酶切后可获得 403 bp 片段ꎬ 而Ⅱ型 Wx 不能被
AccI酶切ꎬ 片段依然为 460 bpꎮ 从图 1B 可以看
出ꎬ 第 13泳道 “Della 光身稻”、 第 19 泳道 “C
香 517” 水稻的片段为 403 bpꎬ 它们的 Wx 基因
型为Ⅲ型ꎮ
Wx在-1216核苷酸处的 CT重复数与稻米直
链淀粉含量反相关ꎬ 即 CT 重复越高ꎬ 稻米直链
淀粉含量越低 (Ayres 等ꎬ 1997)ꎮ 23 种香稻包
含 Wx-1216核苷酸处测序结果显示ꎬ 有 4 种 CT
重复类型ꎬ “大粒香” 水稻有 16 个 CT 重复ꎬ
“2845”、 “香稻 1号” 和 “中香 1号” 水稻有 18
个 CT 重复ꎬ 有 20 个 CT 重复的水稻是 “Della
光身稻” 和 “C香 517” 水稻ꎬ 其余水稻均为 17
个 CT重复ꎮ
2􀆰 2  23种香稻 SSII ̄3基因型分析
SSII ̄3有 2 种基因型ꎬ 不同的基因型对食味
品质具有不同影响ꎮ 其中Ⅰ型高 GT 低 ACꎬ 而
Ⅱ型低 GT 高 AC (Tian 等ꎬ 2009)ꎮ 采用 Bao 等
(2006) 设计的分子标记检测 SSII ̄3ꎬ Ⅰ型特异
PCR产物为 544 bpꎬ Ⅱ型特异 PCR产物为 828 bpꎮ
23种水稻检测结果显示ꎬ 有 7 种水稻 (“大华香
粳”、 “武香 14”、 “Della 光身稻”、 “大粒香”、 “C
香 517”、 “香稻 1号”、 “中香 1号” ) 的 SSII ̄3基
因型为Ⅰ型ꎬ 其余水稻都属于Ⅱ型 (图 1: C)ꎮ
表 1  针对 10个食味品质相关基因检测设计的引物、 退火温度和扩增产物分子量
Table 1  Primer sequences used to amplify ten genes related to eating qualityꎬ
their annealing temperature and PCR products’ size
基因 (基因型)
Gene (Genotype)
引物序列
Sequences of primer
退火温度
Annealing temperatures / ℃
扩增片段大小
PCR products’ size / bp
Wx (Ⅰ / Ⅱ-Ⅲ) F: TCACCACGTCCCAGCTCGR: ACCGACCGCTGCTGCTTG 59 204 / 181
Wx (Ⅱ、 Ⅲ) F: GCTTCACTTCTCTGCTTGTGR: ATGATTTAACGAGAGTTGAA 51 460
SSII ̄3 (Ⅰ / Ⅱ)
F7: CTGGATCACTTCAAGCTGTACGAC
F22: CAAGGAGAGCTGGAGGGGGC
R1: GCCGGCCGTGCAGATCTTAAC
R21: ACATGCCGCGCACCTGGAAA
63 544 / 828
Wx (CT) F: TTGCTTTTGGTTTTTTGGCTR: CCCCTGGGTGTGTTTCTCTA 53 583
SSI F: TCTGAAAATCTCCCTGCCTATGR: CAGCAGTTGTGACCTCCCAT 56 1103
AGPlar F: CAAGGACAGGAAACACACATCGR: GACAGAAATGATGAAACGAAGC 58 1168
SSIII ̄2 F: GAGCAGGCTGAAGGTCGTCR: CGTATGAAGGGAAATCGTCC 57 1200
ISA F: ACTTTTGCATGGGCATGGGCR: TAGACATATGGCCAGATGTCAC 56 838
PUL F: TATGATTCGCATTGGACCR: CGACGGCAGATAAGGACA 51 770
SBE3 F: GTCTTGGACTCAGATGCTGGACTCR: ATGTATAACTGGCAGTTCGAACGG 63 510
AGPiso F: TGGAATGGGAACTCTATTATTGGTR: TCCCAACCTCTACCTTCAAATG 55 427
SSIV ̄2 F: CTTGGTGGTGCGTGCTTGTATGR: CCGACAGTATCGATTTCTGATG 57 210 / 198
3833期              黄  菊等: 分子标记分析二十三种香型水稻十个食味品质相关基因的基因型               
图 1  分子标记对 23个香稻食味品质基因的基因型鉴定
A、 B: Wx基因鉴定结果ꎻ C、 D、 E: 分是 SSII ̄3、 SBE3、 AGPiso基因鉴定结果ꎮ M: 均为 100 bp DNAmarkerꎻ 1: 大华香
粳ꎻ 2: 松香早粳ꎻ 3: 苏沪香粳ꎻ 4: 武香 14ꎻ 5: B1ꎻ 6: 武运 2645ꎻ 7: 通运粳ꎻ 8: 银香 28ꎻ 9: 2845ꎻ 10: 香粳 49②ꎻ 11:
99983ꎻ 12: 香粳ꎻ 13: Della光身稻ꎻ 14: 大粒香ꎻ 15: W香 99075ꎻ 16: 泰国香稻ꎻ 17: 07-08ꎻ 18: 云粳优 15ꎻ 19: C香
517ꎻ 20: 香稻 1号ꎻ 21: 中香 1号ꎻ 22: 29185ꎻ 23: 南海 318
Fig􀆰 1  Identification of genotypes of the genes related to eating quality of 23 fragrant rice varieties by molecular markers
Aꎬ B: Wx genetype detectionꎻ Cꎬ Dꎬ E: SSII ̄3ꎬ SBE3ꎬ AGPiso genetype detection. M: 100 bp DNAmarker 1: Dahuaxiangjingꎻ 2:
Songxiangzaojingꎻ 3: Suhuxiangjingꎻ 4: Wuxiang14ꎻ 5: B1ꎻ 6: Wuyun2645ꎻ 7: Tongyunjingꎻ 8: Yinxiang28ꎻ 9: 2845ꎻ 10:
Xiangjing49②ꎻ 11: 99983ꎻ 12: Xiangjingꎻ 13: Dellaguangshendaoꎻ 14: Dalixiangꎻ 15: Wxiang99075ꎻ 16: Taiguoxiangdaoꎻ 17: 07
-08ꎻ 18: Yunjingyou15ꎻ 19: Cxiang517ꎻ 20: XiangdaoNo1ꎻ 21: ZhongxiangNo1ꎻ 22: 29185ꎻ 23: Nanhai318
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2􀆰 3  23种香稻 SBE3基因型分析
SBE3可分为两种基因型ꎬⅠ型低 GC 低 GTꎬ
而Ⅱ型高 GC高 GT (Tian等ꎬ 2009)ꎮ 根据 SBE3
3′UTR中 SNP 的 C / G 差异ꎬ Han 等 (2004) 开
发了一个 CAPS (SpeI) 分子标记检测 SBE3ꎮ Ⅱ
型 PCR扩增产物为能够被 SpeI 酶切成 293 bp 和
217 bp两段ꎬ 而Ⅰ型 PCR产物因不能被酶切ꎬ 只
有一条分子量为 510 bp的条带ꎮ 23种水稻检测结
果显示ꎬ 除了 “泰国香稻” 和 “C 香 517” 2 种
水稻为Ⅰ型外ꎬ 其他水稻都为Ⅱ型 (图 1: D)ꎮ
2􀆰 4  23种香稻 AGPiso基因型分析
AGPiso可以分为两种基因型ꎬ Ⅰ型低 GCꎬ
而Ⅱ型高 GC ( Tian 等ꎬ 2009)ꎮ 利用 Tian 等
(2010) 报道的 CAPS (EcoRI) 分子标记检测
AGPisoꎬ 其中Ⅰ型 PCR 产物不能被酶切ꎬ 只有
一条 427 bp 条带ꎬ Ⅱ型 PCR 产物能够被酶切ꎬ
所得片段大小为 316 bp 和 111 bpꎮ 23 种水稻检
测结果显示ꎬ “香粳”、 “大粒香”、 “泰国香稻”、
“香稻 1 号” 为Ⅰ型 AGPisoꎬ 其余水稻为Ⅱ型
AGPiso (图 1: E)ꎮ
2􀆰 5  23种香稻 SSIV ̄2基因型分析
根据+437 处核苷酸的差异ꎬ SSIV ̄2 可以分
为Ⅰ型和Ⅱ型两种基因型ꎬ 其中Ⅰ型低 GTꎬ 而
Ⅱ型高 GT (Tian 等ꎬ 2009)ꎮ 23 种香稻 SSIV ̄2
扩增产物测序结果显示ꎬ 除了 “大粒香” 和 “C
香 517” 两种水稻外都为Ⅰ型 SSIV ̄2ꎮ
2􀆰 6  23种香稻 SSI基因型分析
SSI可以分为两种基因型ꎮ Ⅰ型高 ACꎬ 在
+3216处核苷酸为 Tꎬ Ⅱ型低 ACꎬ 在+3216核苷
酸处为 A (Tian 等ꎬ 2009)ꎮ 23 种香稻 SSI 测序
结果发现ꎬ 它们的 SSI基因型都为Ⅱ型ꎮ
2􀆰 7  23种香稻 AGPlar基因型分析
AGPlar 可以分为两种基因型ꎮ Ⅰ型高 ACꎬ
在-1633 处核苷酸为 Cꎬ Ⅱ型低 ACꎬ 在- 1633
处核苷酸为 T (Tian 等ꎬ 2009)ꎮ 测序结果显示ꎬ
23种香稻 AGPlar的基因型都为Ⅱ型ꎮ
2􀆰 8  23种香稻 SSIII ̄2基因型分析
在 5′UTR-1078 处核苷酸的差异ꎬ 可将 SSI ̄
II ̄2分为两种基因型ꎬ -1078 处是 T 为Ⅰ型ꎬ 高
ACꎬ 在-1078 处是 C 为Ⅱ型ꎬ 低 AC (Tian 等ꎬ
2009)ꎮ 测序结果表明ꎬ “Della 光身稻” 和 “泰
国香稻” 为 I型ꎻ 其余为 II型ꎮ
2􀆰 9  23种香稻 ISA基因型分析
依据位于 5′UTR区-1499和-1326 处核苷酸
的差异ꎬ 将 ISA 分为两种Ⅰ型和Ⅱ型 (Tian 等ꎬ
2009)ꎮ -1499处核苷酸是 C为Ⅰ型ꎬ 低 GTꎮ 在
-1326处无 AT核苷酸插入为Ⅰ型ꎬ 低 GCꎮ -1499
处核苷酸是 G为Ⅱ型ꎬ 高 GTꎮ 在-1326处有 AT
核苷酸插入为Ⅱ型ꎬ 高 GCꎮ 经过对 ISA PCR 产
物测序结果显示ꎬ 对于-1499 核苷酸位点: “大
粒香” 和 “C 香 517” 是Ⅱ型的ꎻ 其余属于Ⅰ
型ꎮ 对于- 1326 核苷酸位点: “泰国香稻” 和
“中香 1号” 是Ⅰ型的ꎬ 其余为Ⅱ型ꎮ
2􀆰 10  23种香稻 PUL基因型分析
根据+855 处核苷酸位点差异ꎬ 可以将 PUL
分为两种基因型ꎬ +855 处核苷酸是 C 为Ⅰ型ꎬ
高 ACꎮ 在 + 855 处核苷酸是 T 为Ⅱ型ꎬ 低 AC
(Tian等ꎬ 2009)ꎮ PUL 扩增产物测序结果表明ꎬ
23种香稻 PUL基因型均为Ⅱ型ꎮ
2􀆰 11  23种香稻 10 个食味品质相关基因的基因
型综合分析
23种香稻 10个食味品质相关基因的基因型
综合分析见表 2ꎮ
3  讨论
优质香米香味浓郁、 口感好、 经济价值高ꎬ
目前已经成为高档米的代名词ꎮ 随着人们生活水
平的提高ꎬ 优质香米越来越受到消费者和市场的
欢迎ꎬ 已成为水稻重要育种目标之一ꎮ 虽然中国
是世界第一水稻生产和消费大国ꎬ 拥有丰富多样
的香稻品种ꎬ 但出口的优质香稻却很少 (林光ꎬ
2009)ꎮ 因此ꎬ 培育优质香稻ꎬ 对提高我国大米在
国际市场上的竞争力具有十分重要的意义ꎮ
分子标记辅助选择育种是将分子标记应用于
作物改良过程中ꎬ 借助分子标记达到对目标性状
基因型进行选择的一种辅助手段 ( Ribaut 和
Hoisingtonꎬ 1998)ꎮ 目前分子标记辅助选择育种
已成为一项现代育种技术ꎮ 尽管利用常规育种技
术已成功培育出一些香型水稻品种ꎬ 但如果在今
后香型水稻常规育种中ꎬ 能够结合利用分子标记
辅助选择技术ꎬ 将能够更快和更有效地培育出各
种性状更加优质的香型水稻新品种ꎮ
明确亲本基因组成ꎬ 是利用分子标记辅助选
择育种的前提ꎮ 本实验室徐小龙等 (2011) 曾收
5833期              黄  菊等: 分子标记分析二十三种香型水稻十个食味品质相关基因的基因型               
表 2  23种香稻 10个食味品质相关基因的基因型
Table 2  Genotype of ten genes related to eating quality of 23 fragrant rice varieties
序号
No.
水稻品种
Rice varieties
Genotype of each gene
(CT)n Wx SSII ̄3 SBE3 AGPiso ISA(-1499)
ISA
(-1326) SSIV ̄2 AGPlar SSI SSIII ̄2 PUL
1 大华香粳 17 II I II II I II I II II II II
2 松香早粳 17 II II II II I II I II II II II
3 苏沪香粳 17 II II II II I II I II II II II
4 武香 14 17 II I II II I II I II II II II
5 B1 17 II II II II I II I II II II II
6 武运 2645 17 II II II II I II I II II II II
7 通运粳 17 II II II II I II I II II II II
8 银香 28 17 II II II II I II I II II II II
9 2845 18 II II II II I II I II II II II
10 香粳 49② 17 II II II II I II I II II II II
11 99983 17 II II II II I II I II II II II
12 香粳 17 II II II I I II I II II II II
13 Della光身稻 20 Ⅲ I II II I II I II II I II
14 大粒香 16 I I II I II II II II II II II
15 W香 99075 17 II II II II I II I II II II II
16 泰国香稻 17 II II I I I I I II II I II
17 07-08 17 II II II II I II I II II II II
18 云粳优 15 17 II II II II I II I II II II II
19 C香 517 20 Ⅲ I I II II II II II II II II
20 香稻 1号 18 II I II I I II I II II II II
21 中香 1号 18 II I II II I I I II II II II
22 29185 17 II II II II I II I II II II II
23 南海 318 17 II II II II I II I II II II II
集了 24个香稻品种ꎬ 对它们的香味基因的基因
型进行了分析ꎬ 为今后利用这些香稻作为亲本进
行水稻新品种选育研究提供了重要的香味基因型
信息ꎮ 本研究使用的 23 种香稻有较多都与徐小
龙等 (2011) 的报道相同ꎮ 因此ꎬ 结合徐小龙等
和本研究报道ꎬ 为今后培育优质香稻新品种提供
香味基因和食味品质基因两个方面的重要信息ꎮ
分析本研究使用的 23种香型水稻 10个食味
品质相关基因ꎬ 其中 AGPlar、 SSI、 PUL 3 个基
因的基因型都相同ꎬ 并为优质基因型ꎮ 在这 23
种水稻中ꎬ “松香早粳”、 “苏沪香粳”、 “B1”、
“武运 2645”、 “通运粳”、 “银香 28”、 “2845”、
“香粳 49②”、 “99983”、 “W香 99075”、 “07-08”、
“云粳优 15”、 “29185”、 “南海 318” 都拥有较好
的基因型ꎬ 其余香稻品种都具有对食味品质产生
不利影响的基因型ꎮ 如再结合 Wx 基因的 CT 重
复数一同考虑ꎬ 在本研究选用的 23 种香型水稻
中ꎬ 只有 “2845” 香稻的食味品质基因型相对
最好ꎮ 本实验室还曾分析了目前被认为具有优良
食味品质的 “银香 18” 水稻的 10 个食味品质基
因型 (谢米雪等ꎬ 2013)ꎬ “2845” 香稻的 10 个
与食味品质相关基因的基因型都与 “银香 18”
香稻完全相同ꎮ
有文献报道 (Ayres等ꎬ 1997)ꎬ Wx-1216处
核苷酸的 CT重复数与稻米直链淀粉含量呈反相
关ꎬ 即 CT 重复越高ꎬ 稻米直链淀粉含量越低ꎮ
在 Tan 和 Zhang (2001) 的研究中发现了 8 种
(CT) 等位基因ꎬ 而且发现ꎬ 除了糯稻外ꎬ 所有
低或者中等直链淀粉含量的水稻品种ꎬ 都有较多
CT重复数 (n≥16) 的等位基因ꎮ 但根据万映
683                                  植 物 分 类 与 资 源 学 报                            第 36卷
秀等 (2007) 研究认为ꎬ Wx 第 1 内含子 5’ 端
剪切处核苷酸为 GT (即Ⅲ型 Wx)ꎬ 提高稻米直
链淀粉含量作用程度要大于 CT 重复数的作用ꎮ
由此推测ꎬ 在本研究中发现一些高 CT重复数的水
稻ꎬ 如 “Della 光身稻” 和 “C 香 517”ꎬ 它们的
CT重复数大于 “2845” 香稻ꎬ 但由于它们同时
具有Ⅲ型 Wxꎬ 因此ꎬ 推测它们的食味品质不会
比具有Ⅱ型 Wx “2845” 香稻更好ꎮ
〔参  考  文  献〕
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