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水稻可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和SSⅢa的功能、等位变异及其互作研究进展

中国水稻科学 2022年第3期36卷 227-236页

作者：姚姝张亚东路凯王才林江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心南京210014

水稻淀粉合成对稻米品质的影响研究一直备受关注,是水稻基础科学研究的热点和难点之一。淀粉合成途径受众多酶催化调控,可溶性淀粉合成酶(soluble starch synthase,SSS)是其中较重要的一种,极大地影响稻米食味品质的形成。可溶性淀粉合... 详细信息

水稻淀粉合成对稻米品质的影响研究一直备受关注,是水稻基础科学研究的热点和难点之一。淀粉合成途径受众多酶催化调控,可溶性淀粉合成酶(soluble starch synthase,SSS)是其中较重要的一种,极大地影响稻米食味品质的形成。可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和SSⅢa是控制稻米糊化温度和胚乳支链淀粉生物合成途径中的两个关键基因。本文重点回顾并归纳了国内外关于SSⅡa和SSⅢa基因的功能、等位变异及其互作对稻米蒸煮食味品质影响的最新研究进展,同时对SSⅡa和SSⅢa基因的育种利用前景进行了展望,以期为稻米品质分子改良和育种提供参考依据。

关键词：水稻可溶性淀粉合成酶基因功能等位变异基因互作

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稻米香味物质2-乙酰-1-吡咯啉的形成及其影响因素

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中国水稻科学 2022年第2期36卷 131-138页

作者：魏晓东张亚东赵凌路凯宋雪梅王才林江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心南京210014

稻米香味的形成是一个复杂而多变的生理过程,遗传和环境变化对香味的形成都具有重要影响。香味的有无主要受香味基因BADH2控制,气候条件、土壤质地和栽培措施也会直接影响稻米香味物质的合成。为进一步加快香稻培育进程,提升香稻稻米品... 详细信息

稻米香味的形成是一个复杂而多变的生理过程,遗传和环境变化对香味的形成都具有重要影响。香味的有无主要受香味基因BADH2控制,气候条件、土壤质地和栽培措施也会直接影响稻米香味物质的合成。为进一步加快香稻培育进程,提升香稻稻米品质,本文综述了近年来国内外有关稻米香味物质形成的遗传和生理机制以及环境因素对稻米香味形成的研究进展,重点总结了外界光照、水分、温度、肥料、矿质元素等对稻米香味物质合成的影响,并指出了今后研究的方向,以期为提高我国香稻栽培技术,提升香稻稻米品质提供参考。

关键词：水稻香味 2-乙酰-1-吡咯啉香稻

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优质高产糯稻新品种南粳糯2号特征特性与栽培技术要点

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中国稻米 2023年第3期29卷 112-114页

作者：赵庆勇张亚东朱镇陈涛梁文化李余生赵春芳赵凌周丽慧姚姝王才林江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心南京210014

南粳糯2号是江苏省农业科学院粮食作物研究所以优质高产粳稻新品系C08作母本、优质抗病糯稻品种镇糯19号为父本杂交配组,利用常规育种与分子标记辅助选择相结合育成的迟熟中粳糯稻新品种,具有株高适中、抗倒性好、丰产稳产性好、品质优... 详细信息

南粳糯2号是江苏省农业科学院粮食作物研究所以优质高产粳稻新品系C08作母本、优质抗病糯稻品种镇糯19号为父本杂交配组,利用常规育种与分子标记辅助选择相结合育成的迟熟中粳糯稻新品种,具有株高适中、抗倒性好、丰产稳产性好、品质优、综合抗病性强、熟相好等优点。南粳糯2号在江苏省水稻区域试验中平均产量672.4 kg/667 m2,稻米品质达农业行业标准1级,中感稻瘟病和条纹叶枯病,中抗白叶枯病。2021年通过江苏省农作物品种审定委员会审定,适宜江苏省苏中及宁镇扬丘陵地区种植。

关键词：糯稻南粳糯2号栽培技术

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水稻优良品种南粳46及其衍生品种特性分析

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植物遗传资源学报 2023年第3期24卷 648-660页

作者：赵凌朱镇陈涛赵庆勇赵春芳张亚东王才林江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家耐盐碱水稻技术创新中心华东中心南京210014

南粳46是江苏省农业科学院育成的粳稻品种,食味品质优良、抗条纹叶枯病、丰产性好。本研究采用系谱图法对南粳46的系谱来源及衍生品种进行了总结,测定和分析了南粳46及20个衍生品种的主要农艺性状,并进行重要功能基因的等位基因型分析... 详细信息

南粳46是江苏省农业科学院育成的粳稻品种,食味品质优良、抗条纹叶枯病、丰产性好。本研究采用系谱图法对南粳46的系谱来源及衍生品种进行了总结,测定和分析了南粳46及20个衍生品种的主要农艺性状,并进行重要功能基因的等位基因型分析。作为长江中下游地区首个优良食味粳稻品种,南粳46被作为核心亲本广泛利用,至2022年共衍生出3代29个品种,分别在上海、安徽、湖北、江苏、辽宁、河北通过审定并推广应用,衍生品种在江苏及周边地区优质稻生产中占据重要地位。测定及分析结果表明,南粳46衍生品种在外观品质、籽粒理化特征和淀粉粘滞性特征值上存在较大的变异,其次是米饭食味品质,生育期、株高、产量相关性状和加工品质的变异范围最小。重要功能基因的等位型分析发现,随着和南粳46不同等位型的品质基因数量的增加,品种的米饭食味呈明显的下降趋势。在利用南粳46为核心种质的品种选育过程中,应注重外观品质、籽粒理化特征和淀粉粘滞特性的选择,其次是米饭品质性状和产量,从而达到选育优良后代的目的。同时,在选择亲本时还需要关注稻瘟病抗性基因的互补。

关键词：水稻南粳46 系谱衍生品种

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Wxmp基因型半糯粳稻的耐储藏性评价

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植物遗传资源学报 2023年第5期24卷 1302-1310页

作者：赵春芳陈涛姚姝赵庆勇赵凌周丽慧朱镇王才林张亚东江苏省农业科学院粮食作物研究所/国家耐盐碱水稻技术创新中心华东中心/江苏省优质水稻工程技术研究中心南京210014

稻谷储藏过程的陈化变质对水稻生产和经营造成严重损失,开展稻谷耐储藏性研究对耐储藏水稻品种筛选具有重要意义。本研究利用197份半糯粳稻、117份普通粳稻和14份糯稻为试验材料,采用人工高温高湿陈化方法,以耐储藏指数陈化前后发芽率... 详细信息

稻谷储藏过程的陈化变质对水稻生产和经营造成严重损失,开展稻谷耐储藏性研究对耐储藏水稻品种筛选具有重要意义。本研究利用197份半糯粳稻、117份普通粳稻和14份糯稻为试验材料,采用人工高温高湿陈化方法,以耐储藏指数陈化前后发芽率降低百分率(SDI)作为评价指标,分析了半糯粳稻与普通粳稻及糯稻间的耐储藏性差异。根据SDI高低,供试材料可分成4类:第Ⅰ类高耐储型23份,75%≤SDI<100%,包含半糯粳稻8份和普通粳稻15份;第Ⅱ类较耐储型77份,50%≤SDI<75%,包含半糯粳稻32份、普通粳稻44份和糯稻1份;第Ⅲ类较不耐储型118份,25%≤SDI<50%,包含半糯粳稻82份、普通粳稻32份和糯稻4份;第Ⅳ类不耐储型110份,0≤SDI<25%,包含半糯粳稻75份、普通粳稻26份和糯稻9份。结果表明半糯粳稻总体上的耐储藏性低于普通粳稻,而糯稻更不耐储。对材料生育类型间的耐储藏性分析显示半糯粳稻和普通粳稻中仅早熟中粳稻型表现较低。陈化前后稻谷新鲜度值降低百分率(RPFV)进一步验证半糯粳稻耐储藏性高于糯稻而低于普通粳稻。通过SDI和RPFV综合评价,筛选到高耐储藏的半糯粳稻4份(BG26、BG69、BG81和BG164),普通粳稻9份(南粳晴谷、CG10、CG23、CG25、CG28、CG32、CG38、CG49和CG71)。研究将为改良水稻品种的耐储藏特性以及发掘耐储藏基因资源提供材料来源。

关键词：半糯粳稻耐储藏发芽率新鲜度

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低谷蛋白半糯型粳稻品种(品系)的氨基酸组分含量及淀粉理化性质

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江苏农业学报 2023年第8期39卷 1617-1626页

作者：姚姝陈涛赵春芳周丽慧赵凌赫磊路凯梁文化朱镇赵庆勇王才林张亚东江苏省农业科学院粮食作物研究所/国家耐盐碱水稻技术创新中心华东中心/江苏省优质水稻工程技术研究中心江苏南京210014

氨基酸含量是评价稻米营养品质的重要指标之一,提高稻米中的氨基酸含量,尤其是提高赖氨酸等必需氨基酸含量是提高稻米品质的重要目标。低谷蛋白半糯型粳稻品种是一种具有低直链淀粉含量、低谷蛋白含量特性的新型粳稻品种,适合肾病患者... 详细信息

氨基酸含量是评价稻米营养品质的重要指标之一,提高稻米中的氨基酸含量,尤其是提高赖氨酸等必需氨基酸含量是提高稻米品质的重要目标。低谷蛋白半糯型粳稻品种是一种具有低直链淀粉含量、低谷蛋白含量特性的新型粳稻品种,适合肾病患者食用。为了明确低谷蛋白半糯型粳稻品种(品系)的氨基酸组分含量与淀粉理化特性,以低谷蛋白半糯型粳稻品种(品系)为材料,半糯型粳稻、普通粳稻品种为对照,在相同生态环境和栽培条件下种植3种不同类型的粳稻品种(品系)共16个,测定并分析稻米总氨基酸含量及各氨基酸组分含量,同时分析直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度等淀粉理化特征,并进一步分析氨基酸组分含量与淀粉理化指标的相关性。结果表明,3种类型粳稻品种(品系)间的总氨基酸、赖氨酸、苏氨酸及谷氨酸含量存在显著差异,低谷蛋白半糯型粳稻的总氨基酸、赖氨酸的平均含量显著低于半糯型粳稻、普通粳稻,半糯型粳稻谷氨酸的平均含量显著高于低谷蛋白半糯型粳稻、普通粳稻。低谷蛋白半糯型粳稻的崩解值显著低于半糯型粳稻、普通粳稻,半糯型粳稻的胶稠度与峰值黏度显著高于普通粳稻、低谷蛋白半糯型粳稻;赖氨酸、苏氨酸含量与峰值黏度、食味值呈显著或极显著负相关,与硬度呈显著或极显著正相关。3种不同类型粳稻品种(品系)在赖氨酸含量、直链淀粉含量和崩解值上存在显著差异,其中低谷蛋白半糯型粳稻品种(品系)的赖氨酸含量最低,半糯型粳稻品种具有较低的直链淀粉含量、消减值和回复值,同时具有较高的谷氨酸含量、胶稠度和崩解值。17种氨基酸中,赖氨酸含量对米饭食味品质的影响最大,与米饭的外观、黏度和食味值呈极显著负相关。

关键词：低谷蛋白半糯型粳稻氨基酸含量淀粉理化特性食味品质

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优良食味半糯粳稻品质标准的研制与应用

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江苏农业学报 2022年第1期38卷 1-8页

作者：王才林张亚东朱镇赵春芳魏晓东陈涛赵庆勇赵凌姚姝周丽慧路凯梁文化江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心江苏南京210014

优良食味半糯粳稻是指稻米直链淀粉含量为8%~13%,含有低直链淀粉含量的Wx等位基因(如Wx^(mp)、Wx^(mq)、Wx^(mv)等)、食味值在80分以上的粳稻。现行国家标准和行业标准均没有关于半糯粳稻品质评价的具体指标,亟需制订优良食味半糯粳稻... 详细信息

优良食味半糯粳稻是指稻米直链淀粉含量为8%~13%,含有低直链淀粉含量的Wx等位基因(如Wx^(mp)、Wx^(mq)、Wx^(mv)等)、食味值在80分以上的粳稻。现行国家标准和行业标准均没有关于半糯粳稻品质评价的具体指标,亟需制订优良食味半糯粳稻的品质标准。在调研中国关于粳稻稻谷和粳稻稻米现有国家和行业标准、分析近4年已审定和参加区域试验的半糯粳稻品种(系)品质的理化指标的基础上,制定了优良食味半糯粳稻品质标准,为半糯粳稻品种的选育、鉴定、评价和推广提供理论依据。

关键词：半糯粳稻优良食味品质标准

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江苏省优良食味粳稻品种培育的发展与启示

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中国稻米 2022年第5期28卷 82-91,106页

作者：王才林江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心南京210014

江苏是我国水稻主产省之一,水稻常年种植面积220万hm^(2)左右,总产1950万t左右,单产近9.0 t/hm^(2),在保障江苏乃至全国粮食安全中的地位举足轻重。长期以来,江苏省的水稻育种一直以高产为主要目标,进入21世纪以后,优质成为江苏水稻育... 详细信息

江苏是我国水稻主产省之一,水稻常年种植面积220万hm^(2)左右,总产1950万t左右,单产近9.0 t/hm^(2),在保障江苏乃至全国粮食安全中的地位举足轻重。长期以来,江苏省的水稻育种一直以高产为主要目标,进入21世纪以后,优质成为江苏水稻育种的首要目标。本文综述了江苏省水稻优质育种的背景、食味品质改良的途径和优良食味粳稻品种培育的进展,剖析了江苏省优良食味粳稻育种的启示及今后江苏省水稻食味品质改良与优质育种发展的方向,以期为广大水稻育种工作者提供借鉴。

关键词：粳稻优良食味 Wxmp基因品种育种

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优良食味粳稻南粳3908产量和米质对穗肥减量的响应

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江苏农业科学 2023年第3期51卷 63-67页

作者：周丽慧倪新华朱镇陈涛赵庆勇姚姝黄胜东王才林江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心江苏南京210014 江苏省扬中市油坊镇农业服务中心江苏扬中212218

机插水稻肥料侧位深施是一项高效环保的施肥技术,但肥料减施对水稻产量和米质的影响尚不明确。试验以优良食味超级稻品种南粳3908为材料,设置常规施氮(总施氮量300 kg/hm^(2)),同时在基肥(施氮量180 kg/hm^(2))侧位深施条件下设置不同... 详细信息

机插水稻肥料侧位深施是一项高效环保的施肥技术,但肥料减施对水稻产量和米质的影响尚不明确。试验以优良食味超级稻品种南粳3908为材料,设置常规施氮(总施氮量300 kg/hm^(2)),同时在基肥(施氮量180 kg/hm^(2))侧位深施条件下设置不同穗肥减氮处理,包括穗肥不减、穗肥减氮10%、穗肥减氮20%、穗肥减氮30%、穗肥减氮40%,共6个处理,研究不同施肥处理对水稻产量形成和稻米品质的影响效应。结果表明,基肥侧位深施穗肥不减的处理产量水平最高(10.8 t/hm^(2)),但较常规施氮并不能显著提高水稻产量,基肥侧位深施可以在减少氮肥用量10%~20%的同时确保水稻产量不降,主要是结实率的提高弥补了有效穗数和每穗粒数下降导致的库容量不足,同时促进干物质的转运,提高收获指数,有效弥补了生物产量的减少。减少穗肥施氮量不利于提高稻米加工品质和蛋白质含量,但有利于提高外观品质和食味值,随着穗肥施氮量的减少,南粳3908稻米淀粉黏性变优,其RVA谱特征值如峰值黏度、热浆黏度、冷胶黏度有上升趋势,而起始糊化温度降低。研究表明,应用基肥侧位深施技术,可以在氮肥用量减少10%~20%(即总施氮量240~270 kg/hm^(2))的条件下保证水稻产量,同时提高稻米外观品质和食味值,实现水稻优质高产高效生产。本研究为优良食味粳稻氮肥合理施用提供了科学依据。

关键词：化肥减量产量米质水稻侧深施肥

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高产粳稻品种南粳晶谷的光合生理特性研究

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中国水稻科学 2022年第6期36卷 611-622页

作者：魏晓东张亚东宋雪梅陈涛朱镇赵庆勇赵凌路凯梁文化赫磊黄胜东谢寅峰王才林江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家水稻改良中心南京分中心南京210014 南京林业大学/南方现代林业协同创新中心南京210037

【目的】研究南粳晶谷高产的光合生理特性,总结高产品种的光合优势,为高产水稻品种的选育提供理论依据。【方法】以南粳晶谷及其父母本为材料,研究南粳晶谷及其父母本从孕穗期到开花后42 d植株地上部干物质积累与分配、叶片光合生理特... 详细信息

【目的】研究南粳晶谷高产的光合生理特性,总结高产品种的光合优势,为高产水稻品种的选育提供理论依据。【方法】以南粳晶谷及其父母本为材料,研究南粳晶谷及其父母本从孕穗期到开花后42 d植株地上部干物质积累与分配、叶片光合生理特性和叶绿体超微结构。【结果】南粳晶谷的每穗粒数显著多于父母本,单位面积总颖花量比父母本多14%~27%;剑叶面积显著大于父母本,抽穗后地上部分干物质量始终高于父母本,灌浆后期向穗部转运量高;剑叶净光合速率在生育后期显著高于父母本,且高光合速率持续时间长;剑叶电子传递和光合性能指数PSⅡ光能转化性能都显著优于父母本,核心天线蛋白CP43、CP47在强光高温下的稳定性和调整能力优于父母本;叶绿体基粒片层垛叠程度高,叶绿体结构稳定,叶绿体衰败速度慢。【结论】南粳晶谷高产的光合特性是光合面积大,叶绿体结构稳定,高光合性能持续时间长;叶片PSⅡ光化学效率高,光合机构能量分配合理;最终表现为净光合速率高,光合产物多,转运效率高。

关键词：水稻高产光合特性

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