技术详细介绍
稻米品质性状重要基因变异的分子机理及其育种应用。
成果简介：
稻米品质性状的变异极为复杂，而水稻胚乳淀粉的组成与结构与稻米品质的好坏关系最为密切。已知多种关键酶参与稻米淀粉的合成，这些酶都存在着数目不等的同工型，并由不同的基因编码; 而且这些基因还普遍存在着复等位变异。目前对以上基因的序列大多已经清楚，但多数只是在个别品种上获得的结果，对这些基因在水稻不同生态型和品种间的复等位变异还是空白，不同基因间的互作或协同作用也不清楚。这在很大程度上阻碍了品质育种研究的发展。
本成果重点围绕稻米品质变异的分子机理，以水稻中18个淀粉合成相关基因（Starch Synthesis Related-Genes, SSRGs）为研究对象, 包括3个ADP葡萄糖焦磷酸化酶（AGPP）、2个淀粉粒结合淀粉合成酶（GBSS）、8个可溶性淀粉合成酶（SSS）、3个淀粉分支酶（SBE）和2个淀粉脱分支酶（DBE）的编码基因，通过测序与分子标记检测等分析了这些基因在栽培稻中的等位变异，并采用关联分析、转基因与近等基因系等技术途径，较为系统地研究了这些基因及其等位变异在稻米品质形成中的作用，在分子水平上揭示了决定稻米食味与蒸煮品质性状的主效基因和微效基因及其它们之间的作用关系，并进一步阐明了调控稻米食味和蒸煮品质的精细调控网络。
相关研究结果为稻米品质的分子设计与遗传改良提供了重要理论依据与技术支撑。已将开发的SSRGs功能性分子标记应用于稻米品质分子改良研究，还通过基因工程技术培育了富含抗性淀粉稻米等一批功能型优质水稻新品系。
主要技术（性能）指标：
系统地研究了18个淀粉合成相关基因的等位变异和在稻米品质形成中的作用，开发了功能性分子标记，培育了高抗性淀粉水稻，可直接用于稻米品质改良育种。
市场前景：研究结果可直接用于稻米品质改良育种
应用范围：可在水稻品质改良育种和新品种培育研究中发挥重要作用
合作方式：提供功能性基因标记或专利技术，用于优质稻米培育
图1 经关联分析得出的决定稻米食味品质的遗传网络