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稻米直链淀粉含量是决定稻米食味品质的一个重要因素。水稻中控制稻米直链淀粉合成的主要基因是蜡质基因(Wx),其编码的颗粒结合淀粉合成酶(GBSS)是直链淀粉合成的关键酶。已知Wx基因第一内含子供体+1位碱基G/T能决定Wx基因第一内含子剪接效率,从而决定Wx基因成熟mRNA的量,此量的多少与翻译的GBSS量的多少有关,即决定了直链淀粉的含量。
从云南稻种资源核心种质库中随机抽取220份材料,其中籼稻123份、粳稻97份,统一种植在云南省新平县,成熟收获。按稻米直链淀粉含量测定的GB8648-87改进简化法测定直链淀粉含量(AC),结果220份材料直链淀粉含量在1.84%-24.88%之间,38.6%的材料AC属中水平,45.9%的材料AC属低水平,15.0%的材料AC属极低水平,还有0.5%的材料属糯稻,没有高直链淀粉含量材料。从单株新鲜叶片中提取总DNA,用于分子标记研究。
应用PCR一步法对220个籼粳地方稻种Wx基因第一内含子供体+1位碱基G/T 进行了检测,同时用PCR-Acc Ⅰ酶切法对其中的101份材料进行验证,结果两种方法检测结果一致,但PCR一步法比PCR-Acc Ⅰ酶切法简便、经济,更适于育种中批量检测需要。
根据G/T碱基多态性将220个供试材料分为GG、TT两种基因型。云南地方稻种以GG型占优势,有164个,占74.5%,TT型有56个,占25.5%;籼稻中80.5%属GG型;粳稻中有67.0%属GG型。GG型水稻品种直链淀粉含量一般较高,平均为18.95%,而TT型较低,均低于16%,统计分析表明GG、TT基因型之间的平均直链淀粉含量差异极显著,G/T与直链淀粉含量存在密切的联系,其相关系数为0.733<**>。尽管GG型品种直链淀粉含量普遍较高,但仍有33个品种直链淀粉含量较低(3.91%~15.93%),这在以往的研究中未见报道,这些品种多数是来源于云南西南部傣族地区。籼稻中的GG型或TT型品种与粳稻中的GG型或TT型品种间平均直链淀粉含量无显著差异,表明GG/TT基因型在籼粳不同遗传背景下直链淀粉含量表达无显著差异。
又用PCR一步法对云南元江普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)和不同来源地的普通野生稻(O.rufipogon Griff.)、长雄野生稻(O.longistaminata)和尼瓦拉野生稻(O.navara)进行Wx基因G/T多态性检测,结果所有野生稻Wx基因第一内含子供体+1位碱基都为G,与籼粳地方稻比较似乎说明云南地方稻Wx基因较原始,可能与籼粳遗传分化不彻底有关。