论文部分内容阅读
改良稻米的蒸煮食用品质已成为近年来我国水稻研究的热点和重点,稻米的蒸煮食用品质主要由直链淀粉含量(AC)决定。为了提高直链淀粉含量,目前主要通过两种途径：第一,诱导淀粉合成相关基因突变,从中选择高直链淀粉含量的突变体；第二,利用转基因的方法人工调控淀粉合成相关基因的表达,从而改变稻米淀粉的结构和组成,最终培育符合生产需求的水稻新品种。为了改良并提高现有水稻品种的直链淀粉含量,我们主要进行了以下几方面的研究,主要研究结果如下：1.本研究分别测定了5个不同AC品种稻米籽粒淀粉的理化性质,结果表明它们籽粒淀粉颗粒特征和糊化温度都不相同。接下来我们对它们发育种子(开花后3、5、7天)的10个淀粉合成关键基因进行了Q-PCR检测,结果表明,Wx、RBE1和RBE3在水稻发育中的种子中表达丰富且在不同品种间差异较大,其中Wx基因在发育中胚乳的表达丰度与AC值的大小呈正相关。2.本实验室从通过Tilling筛选和基因测序一批经EMS诱变后的中花11的突变体群体,鉴定出一个在BE Ⅱa (RBE4)基因的第四个外显子上有一个G到A的单碱基突变的纯和突变体,这个碱基的改变导致此处的氨基酸由丝氨酸(S)变为了天冬酰胺(N)。对BE Ⅱa基因进行蛋白质结构域分析发现,该突变位点位于蛋白质的非保守区域中,接下来通过对中花11和突变体的BE Ⅱa基因做定量表达分析,结果也表明该基因表达量在二者之间并无明显差异。对该突变体稻米淀粉的理化性质检测结果表明,该突变体的AC与野生型相比有一定程度增加,平均增加比例为4.97%,且突变体的糊化温度类型也由原来野生型中等(70-74℃)变为低等(≤70℃)。对它们的淀粉颗粒进行电镜扫描观察发现突变体的淀粉颗粒与野生型相比变大且轮廓不明显,此外它们的大小、形态相同且无规律,但排列较为紧凑。3.根据查阅的文献资料以及我们前期的实验结果,我们发现Wx、RBE1和RBE3这三个基因对水稻籽粒的直链淀粉含量影响较大。我们利用RT-PCR的方法,从籼稻品种IR36的未成熟种子中克隆到完整的水稻Wx基因的cDNA编码区、水稻胚乳特异性启动子GluB1以及水稻淀粉分支酶基因RBE1基因片段。构建了Wx过表达与RBE1干涉结合的多基因复合表达载体,并以GluB1启动子调控这两个基因的转录表达。将构建好水稻多基因表达载体导入受体籼稻品种IR36ae (amylose extender),筛选鉴定阳性转基因植株。