水稻ossssⅰ转基因材料的胚乳表型鉴定
可溶性淀粉合成酶（SSS）是影响稻米淀粉含量的主要酶类之一。其中OsSSSI是一种对稻米淀粉合成有影响的可溶性淀粉合成酶。本研究以南粳9108、南粳5055及其转基因植株为材料，明确水稻可溶性淀粉酶OsSSSI基因功能缺失后，测定并比较外观品质和稻米胶稠度等理化性状的变化。分析结果表明，OsSSSI基因对于稻米的外观品质有一定的影响，而对于稻米的理化特性没有明显的影响。本研究结果为进一步探究可溶性淀粉酶对稻米外观品质的影响提供了重要参考。关键词 水稻，可溶性淀粉酶，OsSSSI基因，稻米品质
目 录
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1 引言 2
2 材料与方法 3
2.1 试验材料 3
2.2 转基因水稻成熟种子的品质分析方法 3
2.2.1 样品的准备 3
2.2.2 水稻单株考种 4
2.2.3 外观品质测定 4
2.2.4 直链淀粉含量的测定 4
2.2.5 胶稠度的测定 5
2.2.6 糊化温度的测定 6
2.2.7 淀粉粘滞性谱（RVA）分析 6
2.3 数据分析 7
3 结果与分析 7
3.1 OsSSSI基因对稻米产量的影响 7
3.2 OsSSSI基因对稻米外观品质的影响 8
3.3 OsSSSI基因对稻米直链淀粉含量的影响 10
3.4 OsSSSI基因对稻米胶稠度的影响 11
3.5 OsSSSI基因对稻米糊化温度的影响 11
3.6 OsSSSI基因对稻米淀粉粘滞性的影响 12
4 讨论 13
结 论 14
致 谢 15
参 考 文 献 16
1 引言
尽管我国是世界稻米产量第一大国，但由于米质较差，出口量目前仅在世界第4—6位[1,2]。但是由于我国稻米品质口感较差，稻米出口量占全球稻米总出口量的比例不大。近年来泰国香米逐渐流入到我国市场，市场性较好。年总产量只有我国1/10的泰国稻米，其对外出口量却为我国稻米对外出口的5倍[3,4]。随着时代的发展 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
，社会的不断进步，改善稻米品质，培育优质食味、外观品质的稻米己经成为我国水稻育种研究的重点方向之一。稻米品质主要包括加工品质、外观品质、蒸食煮味品质、营养品质等[3]。蒸煮食味品质是在蒸煮和食用稻米时所变现出的各种理化及感官特性，如米饭的吸水性和溶解性、延伸性、糊化和膨胀性以及米饭表现出的色、香、味等的特性。稻米理化特征主要通过测定稻米的直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度进行判断[5]。淀粉是水稻主要内含物之一，不同类型淀粉组成与结构决定了稻米品质的优劣[6]。稻米胚乳中的淀粉主要分为直链淀粉和支链淀粉两类[7]。支链淀粉一般占稻米胚乳中淀粉总量的65%85%，其余的为直链淀粉[8]。直链淀粉在稻米总淀粉含量中的比重对稻米蒸煮食味品质及加工品质具有一定的影响[9,27]。在稻米淀粉中，直链淀粉含量越高，米饭口感硬度较强，空隙度高，米饭的色泽普通；直链淀粉含量低，米饭口感黏，有糯感，米饭延展性差[29]。因而，培育直链淀粉含量适中的品种是当前优质食味性水稻品种改良的重要内容。
淀粉是植物重要的贮藏多糖，粮食作物的种子、块根、块茎含淀粉最多，植物体内的淀粉分直链淀粉和支链淀粉两种[10,28]。淀粉的合成是由几种酶来催化的，每一种酶都有其催化的底物和引物（葡萄糖受体）。催化葡萄糖形成α1.4糖苷键合成直链淀粉的酶类是二磷酸葡萄糖尿苷转葡萄糖苷酶和二磷酸葡萄糖腺苷转葡萄糖苷酶[11]。在支链淀粉的分支点上尚有α1.6糖苷键，这种键由另一种酶来催化，在植物中这种酶称Q酶[12]。Q酶能催化α1.4糖苷键转变为α1.6糖苷键，将直链淀粉转变为支链淀粉[13]。
可溶性淀粉合成酶还是一个葡萄糖残基转移酶，根据其在植物粉体中的不同状态将淀粉合成酶分为可溶性淀粉合成酶和颗粒性淀粉酶[14]。可溶性淀粉合成酶主要存在于造粉体的可溶性基质中，而颗粒结合的淀粉合成酶则被包裹在淀粉颗粒之中[15]。它们都能将ADPG的葡萄糖残基通过a1,4糖甘键转移至葡聚糖连的非还原性末端[16,25]。
本研究对2017年正季收获的转水稻OsSSSI基因的转基因材料，进行单株考种，种子脱粒，外观品质以及稻米理化特性品质测定。明确在水稻OsSSSI基因功能缺失后稻米外观品质和蒸煮食味等品质的变化。
2 材料与方法
2.1 试验材料
试验材料由江苏省农业科学研究院选育并提供。采用2017年正季收获的转水稻OsSSSI基因的转基因材料，选用在江苏大面积推广的粳稻品种南粳9108以及南粳5055两个品种进行实验，种植在有安全隔离措施的试验田里，采用封闭大棚盆栽的方式种植，设置未做处理的样品作对照，同时标注野生型和纯合型，阳性植株及阴性植株，水稻成熟后，按照分批进行单株收获，编号，收获后保留水稻种子进行下一步处理。
2.2 转基因水稻成熟种子的品质分析方法
2.2.1 样品的准备
田间水稻收获时，每一穴收获10株左右，按单株进行编号，每穴编程一组，每个处理随机收获26组，用一批次收获进行标记，以免混淆，表1为本次试验的编组。水稻收获后，在封闭实验室进行单株脱粒工作，用铲子将每一穗进行脱粒，至稻穗上再无籽粒，将脱粒好的籽粒装进牛皮纸袋中，并写好编号，防治混淆。待一批籽粒脱粒完成，则进行下一步的操作，在实验室内，使用试验用砻谷机SY88TH，脱去籽粒外壳，在操作时，应当根据粳稻籽粒大小调节张紧轮程度至适宜位置，防止砻谷机卡壳。在操作砻谷机时，应当提前5秒启动砻谷机，进行砻谷机内的一个杂物排空，防治上一个编号的籽粒遗留在砻谷机内，对试验造成干扰，降低误差。同时应当保持进料口无遮挡，匀速加入未脱籽粒，使得脱壳均匀，避免试验误差。将脱粒完成的大米装入一次性塑封袋中备用，写好编号，同时备注日期时间，同一批次脱粒的应当同一批次进行脱壳处理，以减小误差。去壳完成的糙米应当进行下一步的处理，用BLH3120精白机将糙米进行加工，根据籽粒含水量的高低，设定研磨时间的长短，本次试验，设定研磨时间是30秒。经研磨的精米，保留一小部分，留待观察稻米外观品质。将多余的精米进行磨粉的操作。用JPSLILA型旋风式粉碎磨进行磨粉操作，使用前应当提前开启机器，以利用风能吹出机器内残留的粉末，防止样品间产生污染，以减小实验误差。准备好新的一次性塑封袋，写好编号，将袋子套在出料口，避免材料的浪费。将研磨好的材料过100目筛，封好口袋，避免米粉吸水，影响含水量，写好编号，则材料处理完毕。
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1 引言 2
2 材料与方法 3
2.1 试验材料 3
2.2 转基因水稻成熟种子的品质分析方法 3
2.2.1 样品的准备 3
2.2.2 水稻单株考种 4
2.2.3 外观品质测定 4
2.2.4 直链淀粉含量的测定 4
2.2.5 胶稠度的测定 5
2.2.6 糊化温度的测定 6
2.2.7 淀粉粘滞性谱（RVA）分析 6
2.3 数据分析 7
3 结果与分析 7
3.1 OsSSSI基因对稻米产量的影响 7
3.2 OsSSSI基因对稻米外观品质的影响 8
3.3 OsSSSI基因对稻米直链淀粉含量的影响 10
3.4 OsSSSI基因对稻米胶稠度的影响 11
3.5 OsSSSI基因对稻米糊化温度的影响 11
3.6 OsSSSI基因对稻米淀粉粘滞性的影响 12
4 讨论 13
结 论 14
致 谢 15
参 考 文 献 16
1 引言
尽管我国是世界稻米产量第一大国，但由于米质较差，出口量目前仅在世界第4—6位[1,2]。但是由于我国稻米品质口感较差，稻米出口量占全球稻米总出口量的比例不大。近年来泰国香米逐渐流入到我国市场，市场性较好。年总产量只有我国1/10的泰国稻米，其对外出口量却为我国稻米对外出口的5倍[3,4]。随着时代的发展 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
，社会的不断进步，改善稻米品质，培育优质食味、外观品质的稻米己经成为我国水稻育种研究的重点方向之一。稻米品质主要包括加工品质、外观品质、蒸食煮味品质、营养品质等[3]。蒸煮食味品质是在蒸煮和食用稻米时所变现出的各种理化及感官特性，如米饭的吸水性和溶解性、延伸性、糊化和膨胀性以及米饭表现出的色、香、味等的特性。稻米理化特征主要通过测定稻米的直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度进行判断[5]。淀粉是水稻主要内含物之一，不同类型淀粉组成与结构决定了稻米品质的优劣[6]。稻米胚乳中的淀粉主要分为直链淀粉和支链淀粉两类[7]。支链淀粉一般占稻米胚乳中淀粉总量的65%85%，其余的为直链淀粉[8]。直链淀粉在稻米总淀粉含量中的比重对稻米蒸煮食味品质及加工品质具有一定的影响[9,27]。在稻米淀粉中，直链淀粉含量越高，米饭口感硬度较强，空隙度高，米饭的色泽普通；直链淀粉含量低，米饭口感黏，有糯感，米饭延展性差[29]。因而，培育直链淀粉含量适中的品种是当前优质食味性水稻品种改良的重要内容。
淀粉是植物重要的贮藏多糖，粮食作物的种子、块根、块茎含淀粉最多，植物体内的淀粉分直链淀粉和支链淀粉两种[10,28]。淀粉的合成是由几种酶来催化的，每一种酶都有其催化的底物和引物（葡萄糖受体）。催化葡萄糖形成α1.4糖苷键合成直链淀粉的酶类是二磷酸葡萄糖尿苷转葡萄糖苷酶和二磷酸葡萄糖腺苷转葡萄糖苷酶[11]。在支链淀粉的分支点上尚有α1.6糖苷键，这种键由另一种酶来催化，在植物中这种酶称Q酶[12]。Q酶能催化α1.4糖苷键转变为α1.6糖苷键，将直链淀粉转变为支链淀粉[13]。
可溶性淀粉合成酶还是一个葡萄糖残基转移酶，根据其在植物粉体中的不同状态将淀粉合成酶分为可溶性淀粉合成酶和颗粒性淀粉酶[14]。可溶性淀粉合成酶主要存在于造粉体的可溶性基质中，而颗粒结合的淀粉合成酶则被包裹在淀粉颗粒之中[15]。它们都能将ADPG的葡萄糖残基通过a1,4糖甘键转移至葡聚糖连的非还原性末端[16,25]。
本研究对2017年正季收获的转水稻OsSSSI基因的转基因材料，进行单株考种，种子脱粒，外观品质以及稻米理化特性品质测定。明确在水稻OsSSSI基因功能缺失后稻米外观品质和蒸煮食味等品质的变化。
2 材料与方法
2.1 试验材料
试验材料由江苏省农业科学研究院选育并提供。采用2017年正季收获的转水稻OsSSSI基因的转基因材料，选用在江苏大面积推广的粳稻品种南粳9108以及南粳5055两个品种进行实验，种植在有安全隔离措施的试验田里，采用封闭大棚盆栽的方式种植，设置未做处理的样品作对照，同时标注野生型和纯合型，阳性植株及阴性植株，水稻成熟后，按照分批进行单株收获，编号，收获后保留水稻种子进行下一步处理。
2.2 转基因水稻成熟种子的品质分析方法
2.2.1 样品的准备
田间水稻收获时，每一穴收获10株左右，按单株进行编号，每穴编程一组，每个处理随机收获26组，用一批次收获进行标记，以免混淆，表1为本次试验的编组。水稻收获后，在封闭实验室进行单株脱粒工作，用铲子将每一穗进行脱粒，至稻穗上再无籽粒，将脱粒好的籽粒装进牛皮纸袋中，并写好编号，防治混淆。待一批籽粒脱粒完成，则进行下一步的操作，在实验室内，使用试验用砻谷机SY88TH，脱去籽粒外壳，在操作时，应当根据粳稻籽粒大小调节张紧轮程度至适宜位置，防止砻谷机卡壳。在操作砻谷机时，应当提前5秒启动砻谷机，进行砻谷机内的一个杂物排空，防治上一个编号的籽粒遗留在砻谷机内，对试验造成干扰，降低误差。同时应当保持进料口无遮挡，匀速加入未脱籽粒，使得脱壳均匀，避免试验误差。将脱粒完成的大米装入一次性塑封袋中备用，写好编号，同时备注日期时间，同一批次脱粒的应当同一批次进行脱壳处理，以减小误差。去壳完成的糙米应当进行下一步的处理，用BLH3120精白机将糙米进行加工，根据籽粒含水量的高低，设定研磨时间的长短，本次试验，设定研磨时间是30秒。经研磨的精米，保留一小部分，留待观察稻米外观品质。将多余的精米进行磨粉的操作。用JPSLILA型旋风式粉碎磨进行磨粉操作，使用前应当提前开启机器，以利用风能吹出机器内残留的粉末，防止样品间产生污染，以减小实验误差。准备好新的一次性塑封袋，写好编号，将袋子套在出料口，避免材料的浪费。将研磨好的材料过100目筛，封好口袋，避免米粉吸水，影响含水量，写好编号，则材料处理完毕。
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