水稻稻米蒸煮品质的遗传变异和关联分析
本研究通过覆盖水稻全基因组的262个SSR标记对不同生态区的462个水稻品种进行基因型鉴定，调查其中与水稻蒸煮品质相关的3个稻米品质性状，运用性状与标记变异的关联分析，寻找控制性状的关联位点，发掘优良等位变异，为水稻分子育种提供标记信息和亲本选配信息。结果表明462个品种组成的自然群体被划分为5个亚群，各亚群内均存在连锁不平衡。在两个环境条件以上均检测到的与蒸煮品质显著相关的SSR标记位点共75个，与糊化温度显著关联的位点数26个，贡献率最高的位点是RM3600（8.675%），增加表型效应最大的等位变异是RM264-120，载体品种为五头齐；与胶稠度显著关联的位点数20个，贡献率最高的位点是RM297（14.29%），增加表型效应最大的等位变异是RM5753-195，载体品种为果子糯；与直链淀粉含量显著关联的位点数29个，贡献率最高的位点是RM5735（10.49%），增加表型效应最大的等位变异为RM20-170，载体品种为洋种稻。结果表明来自不同地区的水稻品种中含有控制不同性状的优异等位变异，可用于不同目标性状改良。
目录
摘要1
关键词1
Abstracts 1
Key words 1
引言1
1材料与方法 2
1.1材料2
1.2 技术路线3
1.3 表型鉴定3
1.4 SSR标记基因型鉴定4
1.4.1 DNA提取4
1.4.2 PCR扩增4
1.4.3 SSR标记基因型鉴定4
1.4.4 电泳和银染体系 7
1.5 数据分析 7
1.5.1 遗传多样性分析 7
1.5.2 群体结构分析 8
1.5.3 连锁不平衡（LD）分析 8
1.5.4 性状相关分析 8
1.5.5 稻米蒸煮品质性状与SSR分子标记变异的关联分析 8
1.5.6 稻米蒸煮品质性状优异等位变异的确定 8
2 结果与分析 9
2.1 462份水稻品种蒸煮品质的表型分析 9
2.1.1 表型多样性9
2.1.2 3个蒸煮品质间相
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关性分析 9
2.2 462个水稻品种SSR分子标记基因型分析 10
2.2.1 262个SSR标记的遗传多样性 10
2.2.2 基于SSR分子数据的462个水稻品种的群体结构分析 15
2.3 3个蒸煮品质性状与SSR标记位点的关联分析18
2.3.1 糊化温度 19
2.3.2 胶稠度 22
2.3.3 直链淀粉含量 25
3 全文讨论与结论 29
致谢 31
参考文献 32
水稻稻米蒸煮品质的遗传变异和关联分析
引言
引言
一 水稻蒸煮品质
水稻蒸煮品质是指水稻稻米在蒸煮和食用过程中所表现出的各种性状与特性,如吸水性、膨胀性、溶解性、糊化性及色、香、味等。主要测定指标有糊化温度、胶稠度、直链淀粉含量等[1]。
糊化温度指淀粉在热水中开始吸水并不可逆转地膨胀时的温度。通常糊化温度高的大米粘性较差,而糊化温度低的多为粘性强的大米。粳型米比籼型米的糊化温度低,而糯米的糊化温度则更低。也可用碱消值来间接表示糊化温度。碱消值67级对应低糊化温度，45级对应中糊化温度，13对应高糊化温度。糊化温度对稻米蒸煮品质起主要作用,直接影响稻米的吸水率,伸长程度和膨胀容积。
胶稠度指精米粉经碱糊化后米胶冷却时的流动长度。主要分为为硬胶稠度（2640mm）、中胶稠度(4060mm)和软胶稠度(60100mm)三级。硬胶稠度的米饭干燥蓬松,冷后硬而且粗糙,食味差。软胶稠度的米饭湿润光滑而有弹性,冷却后保持柔软。支链淀粉含量高的胶稠度大,一般糯米大于粳米,粳米大于籼米。
直链淀粉含量,是指直链淀粉占精米粉干重的百分率。是稻米品质的最重要决定因子[23]。它直接影响稻米在蒸煮过程中水分的吸收和体积的扩张及饭粒的散裂性等。除糯稻外,稻米的含量一般在6%34%之间,可分为高含量(>25%)中含量(20%25%)低含量(9%20%)和极低含量(<9%)。直链淀粉含量高的稻米，蒸煮后的米饭硬，饭粒干燥，粘性小，光泽度较差,反之,米饭软,粘性大,饭粒色泽好。直链淀粉和支链淀粉的组成比例也是决定米饭质地和食味的重要因素,稻米的蒸煮品质还与蛋白质、水分、脂肪酸的含量有关。稻米的蒸煮品质在一定范围内与直链淀粉含量、蛋白质含量成反比,而与水分含量成正比。因为,直链淀粉的特性使结晶坚固、影响米的粘性,直链淀粉含量低,米饭的粘性好、味道佳[4]。
二 关联分析
关联分析（ Association analysis），又称连锁不平衡作图（ Linkage disequilibrium mapping） 或关联作图（ Association mapping）。关联分析指的是利用不同位点等位基因间的连锁不平衡关系，对标记和性状进行相关性分析，以达到鉴定特定目标性状基因（ 或染色体区段） 的目的。
三 研究意义及目的
本研究利用覆盖水稻全基因组的262个SSR标记对不同生态区的462个水稻品种进行基因型鉴定，调查3个与稻米蒸煮品质相关的性状，运用性状与标记变异的关联分析，寻找控制性状的关联位点，发掘优良等位变异，为水稻分子育种提供标记信息和亲本选配信息。
一 材料与方法
1.1 材料
试验品种是来源于不同生态区的462份水稻品种，不同生态区的品种数见表1.1。其中包括江苏近年品种，太湖流域育成品种，太湖流域地方品种，东北品种，湖南优质品种，越南引进品种等，跨越37个维度。
表1.1 不同生态区的品种数
生态区
品种数
占百分数（%）
越南中北部
121
26.19
中国
340
73.59
日本中部
1
0.22
合 计
462
100
1.2 技术路线
1.3表型鉴定
将这462份材料于2011、2012、2013年种植在江浦实验站以及2013年分别种植在河南的原阳和信阳。5月份播种，6月份移栽，单本栽插。株行距为17cm×20cm，每小区种植5行，每行8株。栽培管理同大田。十月份收获后，在实验室测定稻米与蒸煮品质有关的三个品质性状：糊化温度，胶稠度，直链淀粉含量。三种性状测定方法如下：
胶稠度测定方法：
称取含水量12%左右的米粉100mg，将称好的两份米粉试样分别倒入2支试管中每支试管中加入0.2ml95%乙醇麝香草酚蓝溶液，摇动试管，使米粉分散不结块。然后再加入0.2mol/L的KOH溶液2.0ml把试管放入沸水浴锅中，加热8分钟，使沸腾的米胶高度保持在试管长度的2/3左右。加热结束后将试管在室温下冷却510min，再把试管放入冰水浴箱内20min[5]。水平放置1h后，观察记载米胶长度
糊化温度测定方法：
目录
摘要1
关键词1
Abstracts 1
Key words 1
引言1
1材料与方法 2
1.1材料2
1.2 技术路线3
1.3 表型鉴定3
1.4 SSR标记基因型鉴定4
1.4.1 DNA提取4
1.4.2 PCR扩增4
1.4.3 SSR标记基因型鉴定4
1.4.4 电泳和银染体系 7
1.5 数据分析 7
1.5.1 遗传多样性分析 7
1.5.2 群体结构分析 8
1.5.3 连锁不平衡（LD）分析 8
1.5.4 性状相关分析 8
1.5.5 稻米蒸煮品质性状与SSR分子标记变异的关联分析 8
1.5.6 稻米蒸煮品质性状优异等位变异的确定 8
2 结果与分析 9
2.1 462份水稻品种蒸煮品质的表型分析 9
2.1.1 表型多样性9
2.1.2 3个蒸煮品质间相
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关性分析 9
2.2 462个水稻品种SSR分子标记基因型分析 10
2.2.1 262个SSR标记的遗传多样性 10
2.2.2 基于SSR分子数据的462个水稻品种的群体结构分析 15
2.3 3个蒸煮品质性状与SSR标记位点的关联分析18
2.3.1 糊化温度 19
2.3.2 胶稠度 22
2.3.3 直链淀粉含量 25
3 全文讨论与结论 29
致谢 31
参考文献 32
水稻稻米蒸煮品质的遗传变异和关联分析
引言
引言
一 水稻蒸煮品质
水稻蒸煮品质是指水稻稻米在蒸煮和食用过程中所表现出的各种性状与特性,如吸水性、膨胀性、溶解性、糊化性及色、香、味等。主要测定指标有糊化温度、胶稠度、直链淀粉含量等[1]。
糊化温度指淀粉在热水中开始吸水并不可逆转地膨胀时的温度。通常糊化温度高的大米粘性较差,而糊化温度低的多为粘性强的大米。粳型米比籼型米的糊化温度低,而糯米的糊化温度则更低。也可用碱消值来间接表示糊化温度。碱消值67级对应低糊化温度，45级对应中糊化温度，13对应高糊化温度。糊化温度对稻米蒸煮品质起主要作用,直接影响稻米的吸水率,伸长程度和膨胀容积。
胶稠度指精米粉经碱糊化后米胶冷却时的流动长度。主要分为为硬胶稠度（2640mm）、中胶稠度(4060mm)和软胶稠度(60100mm)三级。硬胶稠度的米饭干燥蓬松,冷后硬而且粗糙,食味差。软胶稠度的米饭湿润光滑而有弹性,冷却后保持柔软。支链淀粉含量高的胶稠度大,一般糯米大于粳米,粳米大于籼米。
直链淀粉含量,是指直链淀粉占精米粉干重的百分率。是稻米品质的最重要决定因子[23]。它直接影响稻米在蒸煮过程中水分的吸收和体积的扩张及饭粒的散裂性等。除糯稻外,稻米的含量一般在6%34%之间,可分为高含量(>25%)中含量(20%25%)低含量(9%20%)和极低含量(<9%)。直链淀粉含量高的稻米，蒸煮后的米饭硬，饭粒干燥，粘性小，光泽度较差,反之,米饭软,粘性大,饭粒色泽好。直链淀粉和支链淀粉的组成比例也是决定米饭质地和食味的重要因素,稻米的蒸煮品质还与蛋白质、水分、脂肪酸的含量有关。稻米的蒸煮品质在一定范围内与直链淀粉含量、蛋白质含量成反比,而与水分含量成正比。因为,直链淀粉的特性使结晶坚固、影响米的粘性,直链淀粉含量低,米饭的粘性好、味道佳[4]。
二 关联分析
关联分析（ Association analysis），又称连锁不平衡作图（ Linkage disequilibrium mapping） 或关联作图（ Association mapping）。关联分析指的是利用不同位点等位基因间的连锁不平衡关系，对标记和性状进行相关性分析，以达到鉴定特定目标性状基因（ 或染色体区段） 的目的。
三 研究意义及目的
本研究利用覆盖水稻全基因组的262个SSR标记对不同生态区的462个水稻品种进行基因型鉴定，调查3个与稻米蒸煮品质相关的性状，运用性状与标记变异的关联分析，寻找控制性状的关联位点，发掘优良等位变异，为水稻分子育种提供标记信息和亲本选配信息。
一 材料与方法
1.1 材料
试验品种是来源于不同生态区的462份水稻品种，不同生态区的品种数见表1.1。其中包括江苏近年品种，太湖流域育成品种，太湖流域地方品种，东北品种，湖南优质品种，越南引进品种等，跨越37个维度。
表1.1 不同生态区的品种数
生态区
品种数
占百分数（%）
越南中北部
121
26.19
中国
340
73.59
日本中部
1
0.22
合 计
462
100
1.2 技术路线
1.3表型鉴定
将这462份材料于2011、2012、2013年种植在江浦实验站以及2013年分别种植在河南的原阳和信阳。5月份播种，6月份移栽，单本栽插。株行距为17cm×20cm，每小区种植5行，每行8株。栽培管理同大田。十月份收获后，在实验室测定稻米与蒸煮品质有关的三个品质性状：糊化温度，胶稠度，直链淀粉含量。三种性状测定方法如下：
胶稠度测定方法：
称取含水量12%左右的米粉100mg，将称好的两份米粉试样分别倒入2支试管中每支试管中加入0.2ml95%乙醇麝香草酚蓝溶液，摇动试管，使米粉分散不结块。然后再加入0.2mol/L的KOH溶液2.0ml把试管放入沸水浴锅中，加热8分钟，使沸腾的米胶高度保持在试管长度的2/3左右。加热结束后将试管在室温下冷却510min，再把试管放入冰水浴箱内20min[5]。水平放置1h后，观察记载米胶长度
糊化温度测定方法：
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