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水稻优良品种南粳46及其衍生品种特性分析_赵凌.pdf

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资源描述

1、DOI:10.13430/ki.jpgr.20221110001植物遗传资源学报 2023,24(3):648-660Journal of Plant Genetic Resources水稻优良品种南粳46及其衍生品种特性分析赵凌,朱镇,陈涛,赵庆勇,赵春芳,张亚东,王才林(江苏省农业科学院粮食作物研究所/江苏省优质水稻工程技术研究中心/国家耐盐碱水稻技术创新中心华东中心,南京 210014)摘要:南粳46是江苏省农业科学院育成的粳稻品种,食味品质优良、抗条纹叶枯病、丰产性好。本研究采用系谱图法对南粳46的系谱来源及衍生品种进行了总结,测定和分析了南粳46及20个衍生品种的主要农艺性状,并进行

2、重要功能基因的等位基因型分析。作为长江中下游地区首个优良食味粳稻品种,南粳46被作为核心亲本广泛利用,至2022年共衍生出3代29个品种,分别在上海、安徽、湖北、江苏、辽宁、河北通过审定并推广应用,衍生品种在江苏及周边地区优质稻生产中占据重要地位。测定及分析结果表明,南粳46衍生品种在外观品质、籽粒理化特征和淀粉粘滞性特征值上存在较大的变异,其次是米饭食味品质,生育期、株高、产量相关性状和加工品质的变异范围最小。重要功能基因的等位型分析发现,随着和南粳46不同等位型的品质基因数量的增加,品种的米饭食味呈明显的下降趋势。在利用南粳46为核心种质的品种选育过程中,应注重外观品质、籽粒理化特征和淀粉

3、粘滞特性的选择,其次是米饭品质性状和产量,从而达到选育优良后代的目的。同时,在选择亲本时还需要关注稻瘟病抗性基因的互补。关键词:水稻;南粳46;系谱;衍生品种Analysis on Characteristics of Rice Variety Nangeng 46 and Its Derived VarietiesZHAO Ling,ZHU Zhen,CHEN Tao,ZHAO Qing-yong,ZHAO Chun-fang,ZHANG Ya-dong,WANG Cai-lin(Institute of Food Crops,Jiangsu Academy of Agricultural

4、Sciences/Jiangsu High Quality Rice Research and Development Center/East China Branch of National Center of Technology Innovation for Saline-Alkali Tolerant Rice,Nanjing 210014)Abstract:Nangeng 46 is a high-quality japonica rice variety developed by Jiangsu Academy of Agricultural Sciences and this v

5、ariety shows good eating quality,resistance to stripe disease,and high yield.This study investigated a series of rice varieties derived from Nangeng 46 regarding to agronomic traits including yield,quality and disease resistance.Their allelotypes of important functional genes were genotyped based on

6、 single nucleotide polymorphism(SNP)markers.As the first good eating quality japonica variety in the middle and downstream valley of the Yangtze River,Nangeng 46,which serves as the parental line in the breeding programs,supported the development of 29 varieties in provinces Shanghai,Anhui,Hubei,Jia

7、ngsu,Liaoning,and Hebei,by 2022.The obvious variations on the appearance quality,physicochemical characteristics of grain and starch viscosity characteristics were observed among the offspring varieties,while the variations on the growth period,plant height,yield and processing quality were rather m

8、inor.The allelic analysis of important functional genes showed that Wx was the main gene affecting the taste of derived varieties rice.Along with the increase in the number of quality genes with different alleles from Nangeng 46,the taste quality gradually decreased.In the future,the breeding progra

9、ms using Nangeng 46 as the parent,we would like to suggest the 收稿日期:2022-11-10 修回日期:2022-12-14 网络出版日期:2023-01-18URL:https:/doi.org/10.13430/ki.jpgr.20221110001第一作者研究方向为水稻遗传育种,E-mail:通信作者:王才林,研究方向为水稻遗传育种,E-mail:张亚东,研究方向为水稻遗传育种,E-mail:基金项目:国家产业技术体系建设专项(CARS-01);江苏省重点研发计划(BE2019375);江苏省种业振兴揭榜挂帅项目(JBGS

10、2021 040)Foundation projects:China Agriculture Research System(CARS-01);Jiangsu Science and Technology Development Program(BE2019375);Seed Industry Revitalization Project of Jiangsu Province(JBGS 2021 040)3 期赵凌等:水稻优良品种南粳46及其衍生品种特性分析selection with attention on appearance quality,grain physicochemical

11、 characteristics and starch viscosity characteristics.In addition,the deployment and complementarity of blast resistance genes should draw an attention in the future.Key words:rice varieties;Nangeng 46;genealogy;derivatives优异种质资源是水稻遗传育种的基础。引进外来种质资源能够扩大遗传变异,对品种改良和作物科学研究具有重要作用。国外优异水稻资源,特别是来自国际水稻所和日本资源

12、的利用有效扩大了我国水稻品种的遗传基础,增加了遗传多样性,提高了产量,产生了巨大的社会和经济效益1-2。日本的水稻品质改良走在世界前列,育成品种的食味和外观品质都极其出色。我国东北地区和日本生态条件相近,在国内较早引进日本优质资源,和当地品种配制杂交组合,先后育成了合江、龙粳等系列优质品种,同时还选出一批优质、抗病、农艺性状优良的中间材料作为优质资源再次育种应用,为东北地区水稻育种事业的发展做出了巨大贡献3。我国其他地区随后也相继引进日本优异资源进行品质改良。江苏省农业科学院1998年引进了关东194、一见钟情等多个日本优质粳稻资源,研究了垩白粒率、垩白度、透明度等外观品质改良的选择效果和食味

13、品质改良的关键因素,明确抗条纹叶枯病、直链淀粉含量较低的优质资源关东194作为核心种质进行品质改良4。关东 194 中编码水稻颗粒结合型淀粉合酶 I 的蜡质基因 Waxy(Wx)在第4外显子上存在G/A的单碱基变异,其基因型为Wxmp 5-6。江苏省农业科学院利用关东194为父本,与江苏优质高产粳稻武香粳14号杂交,经数代外观与食味品质筛选和条纹叶枯病抗性分子标记辅助选择,于2008年育成了抗条纹叶枯病的优良食味粳稻品种南粳46。南粳46有效聚合了母本武香粳14号的稻瘟病抗性、高产和香味性状以及父本关东194的条纹叶枯病抗性和出色的食味品质,优质、高产、抗条纹叶枯病,2008年通过江苏审定,2

14、009年通过上海审定,2021年又通过了江苏省扩区审定,是长江中下游地区首个通过审定的优良食味粳稻品种。之后一批南粳46的衍生品种育成并推广应用,为推进长江中下游及邻近地区的优质稻米产业化、促进供给侧结构性改革做出了重要贡献。本研究采用系谱图的方式将南粳46及其衍生品种的亲缘关系进行总结,分析衍生品种的特征特性,以期为今后的优良食味优质粳稻育种提供借鉴。1材料与方法1.1试验材料试验材料为南粳46及29份衍生品种,其中子一代1份、子二代20份、子三代8份,种子由育成单位提供。1.2试验方法1.2.1系谱分析以南粳46及29份衍生品种为对象进行系谱分析(表1)。在国家水稻数据中心的中国水稻品种及

15、其系谱、指纹数据库(https:/ 1Varieties derived from Nangeng 4612345678910青香软粳*嘉农粳6号*金香软2号皖垦粳2号*盐粳765*嘉农粳3号*闵粳366*早香粳1号中科发928*徽粳719子一代子二代子二代子二代子二代子二代子二代子二代子二代子二代南粳46南粳46/嘉农早香南粳46/0923武香粳14/南粳46盐粳901/南粳46嘉农早香/南粳46南粳46/寒丰南粳46/武运粳21号盐丰47/南粳46南粳46/宁粳5号上海上海上海安徽辽宁上海上海江苏河北安徽2014201720172017201720192019201920192020序号N

16、o.品种名称Variety世代Generation系谱Pedigree审定地区Released area审定时间Released year649植物遗传资源学报24 卷11121314151617181920212223242526272829皖垦粳516*沪早香181*鑫禾香软1号早香玉*苏秀839*苏秀823上农软香18*毕粳46南粳9308金农粳4号*晚粳968悦香粳2号*徽粳809沪软1212*武育粳33号*长农粳1号*沪早香软1号*武科粳7375*青香软526*子二代子二代子二代子二代子二代子二代子二代子二代子二代子二代子二代子三代子三代子三代子三代子三代子三代子三代子三代南粳46/

17、徐稻5号南粳46/苏沪香粳沪香粳106/南粳46南粳46/软玉3号SC9/南粳46SC9/南粳46光明粳2号/青香软粳毕粳43/南粳46南粳9108/南粳46青香软粳/沪香12-258南粳46/武育粳3号南粳46/金粳818/沪早香粳380南粳46/宁粳4号/镇稻14金丰/大华香粳/南粳46武粳15/武运粳23号/南粳46南粳46/武运粳3号/武香粳1号南粳46/广陵香粳/广陵香粳南粳46/武运粳30号/武运粳31号嘉04-08选系/南粳46/青角301江苏上海上海上海江苏国家上海,安徽贵州江苏上海安徽江苏安徽上海,安徽湖北湖北上海江苏上海202020202020202020212021201

18、9,20202020202120202021202120212017,202020152015201720212020表1(续)序号No.品种名称Variety世代Generation系谱Pedigree审定地区Released area审定时间Released year*:进行基因组测序、SNP分型和农艺性状测定分析的品种*:Varieties for genome sequencing,SNP typing and agronomic traits analysis1.2.2农艺性状考察南粳46和20个衍生品种于2021年种植于江苏省农业科学院南京试验基地。土壤全氮含量1.40 g/kg,

19、速效磷14.1 mg/kg、速效钾112.8 mg/kg。5月10日播种,6月15日人工移栽。每品种种植5行,每行7株,单本栽插,行株距16.67 cm16.67 cm。管理措施按常规栽培要求实施。南粳46及衍生品种考察及分析的农艺性状主要包括:全生育期、株高、产量及其构成因素(每公顷有效穗、每穗粒数、结实率、千粒重、生产试验产量)、抗性(稻瘟病和条纹叶枯病)、加工品质(整精米率)、外观品质(垩白粒率、垩白度)、籽粒理化特性(直链淀粉含量、蛋白质含量、胶稠度)、籽粒淀粉粘滞性、米饭食味品质等。田间种植品种成熟后收取连续3个单株进行籽粒淀粉粘滞性和米饭食味品质测定。淀粉粘滞性变化采用 RVA 黏

20、度测定仪(Tecmaster,Perten,瑞典)进行,参照美国谷物化学家协会AACC61-01和 61-02 操 作 规 程,用 TCW(Thermal cycle for windows)配套软件进行参数设置7。所得一级测量参数峰值黏度(PV,peak viscosity)、热浆黏度(TV,though viscosity)、最终黏度(FV,final viscosity)、糊化温度(PaT,pasting temperature)、峰值时间(PeT,peak time)由仪器自动读出。二级参数崩解值(BD,breakdown viscosity)=PV-TV,消减值(SB,setback

21、 viscosity)=FV-PV。每个样品测定2次重复,取平均值为性状表型值。米饭食味值测定:称取30.0 g精米,按1 1.3的米水比例添加蒸馏水,室温浸泡30 min,利用米饭食味仪(STA-1A,日本佐竹)测定米饭外观、硬度、黏度、平衡度和综合食味值。品种的全生育期、株高、产量及其构成因素、抗性、整精米率、外观品质、籽粒理化特性等其他性状的数据从品种审定公告中获取。1.2.3SNP位点发掘及PCR验证选取20个衍生品种及南粳46的幼苗叶片,由深圳华大基因股份有限公司利用 BGISEQ-500/MGISEQ-2000 平台进行全基因组重测序。对测序得到的序列过滤后运用BWA软件与参考基因

22、组进行比对8,使用GATK软件(https:/www.broadinstitute.org/gatk/)查找样品相对于参考基因组日本晴之间的SNP和Indel位点,用Breakdancer软件检测样品与参考基因组之间的SV位点9,用Control-FREEC软件查找样品相对于参考基因组的拷贝数变异区域10,使用Annovar软件注释变异位点,并统计基因的上下游区域、外显子、内含子、基因间区中变异位点的数量,同时判断位6503 期赵凌等:水稻优良品种南粳46及其衍生品种特性分析于外显子区域的突变是否会导致蛋白质序列发生变化11。根据南粳46及其亲本的重要性状,选择重要农艺性状的主效或关键基因、且

23、在衍生品种中编码区存在非同义突变SNP位点的基因进行等位型分析。品质相关基因有编码颗粒结合型淀粉合成酶的Waxy 基因(Wx,LOC_Os06g04200),编码可溶性淀粉合酶(Soluble starch synthase)的SSIIa(LOC_Os06g12450)、SSIIb(LOC_Os02g51070)、SSII-1(LOC_Os10g30156)、SSIIIa(LOC_Os08g09230)、SSIV-1(LOC_Os01g52250),淀粉分支酶基因SBE1(LOC_Os06g26234)。抗性基因有稻瘟病抗性基因 Pi-b(LOC_Os02g57305)、Pi-t(LOC_Os

24、01g05620)、Pi-d2(LOC_Os06g29810)、Pi-21(LOC_Os04g32850)和条纹叶枯病抗性基因Stv-bi(LOC_Os02g57305)等。此外,还包括抽穗期基因Hd1(LOC_Os06g16370)。当基因等位型和南粳46相同时命名为Hap46,和对照日本晴相同时命名为HapNip,与南粳46和日本晴均相同时命名为HapNip-46。其他类型的等位型用第一次出现的品种代号表示。通过PCR扩增和电泳验证稻米品质主效基因Wx的分型结果。利用四引物扩增受阻突变PCR技术检测Wxmp 12。PCR扩增反应程序为:94 预变性5 min;94 30 S,65 40 S

25、,72 1 min,30个循环;72 延伸10 min,4 下保存待用。PCR扩增产物经1.5琼脂糖凝胶电泳分离,溴化乙锭染色后于紫外灯下观察,采用BioRAD凝胶成像仪采集数据。引物序列为:正向外引物Wx-mp-O-F:5-ATGTTGTGTTCTTGTGTTTGCAGGC-3;反向外引物Wx-mp-O-R:5-GTAGATCTTCTCACCGGTCTTTCCCCAA-3;正向内引物Wx-mp-I-F:5-GGGTGAGGTTTTCCATTGCTACAATCG-3;反向内引物Wx-mp-I-R:5-GTCGATGAACACACGG TCGACTCAAT-3。2结果与分析2.1南粳46及其衍生

26、品种的系谱分析南粳46的母本武香粳14是由常州市武进区稻麦育种场和江苏省农业科学院从京58和248-5/254-13/武香粳9号的杂交后代中选育而成的高产品种,分蘖性中等偏强,株型较好,抗倒性强,带有稻瘟病抗性基因Pi-b,对稻瘟病抗性较好;中抗白叶枯病,中感纹枯病,不抗条纹叶枯病13。南粳46的父本关东194由日本国家作物科学研究所1991年选育而成,2003年定名为乳玉王妃(Milky Princess)14。关东194携带抗条纹叶枯病基因Stv-bi,对条纹叶枯病表现较强抗性。关东194的亲本之一科272是使用化学突变剂N-甲基-N-亚硝基脲处理越光得到的低直链淀粉含量突变体,其胚乳中的

27、低直链淀粉含量由Wx的等位基因Wxmp控制,编码区第473位存在一个SNP突变,使得精氨酸突变为组氨酸15-16。南粳46作为长江中下游首个优良食味粳稻品种迅速推广应用,其食味品质得到了生产者和消费者的一致认同17。育种者利用南粳 46 作为亲本进行粳稻品质改良,衍生出了一批优质品种。在国家水稻数据中心(https:/ d左右。株高110 cm左右,株型紧凑,分蘖性较强。穗型较大,每穗总粒数140150粒,结实651植物遗传资源学报24 卷率90%左右,千粒重2526 g。区域试验两年平均单产9.1 t/hm2,比对照武运粳7号增产5.6%。中抗白叶枯病,抗稻瘟病ZA5、ZB21、ZD7、ZF

28、1小种。经江苏省农科院植保所在条纹叶枯病重发区靖江和姜堰田间种植鉴定,2006 年条纹叶枯病穴发病率 2.6%6.5%,感病对照穴发病率 57.3%75.0%;2007 年穴发病率 4.02%14.86%,感病对照穴发病率63.9%71.4%,表现抗条纹叶枯病。南粳46品质非常出色。经农业部食品质量检测中心检测,其糙米率81.5%85.5%,精米率70.5%77.0%,整精米率62.0%71.2%,垩白粒率 14%28%,垩白度 1.0%4.0%,胶 稠 度 7682 mm,直 链 淀 粉 含 量 9.0%11.0%,达国标二级优质稻谷标准。米饭食味品质极佳,米饭外观、粘度、平衡度都在9分以上

29、,综合食味值达88.1分(表2),多次获得江苏省和全国优质米评比第一名和“金奖大米”等荣誉称号。南粳46及其20个衍生品种的全生育期在124165 d,平均为 149.4 d,变异系数为 8.3%;株高为78.9110.1 cm,平均为 96.3 cm,变异系数为 8.3%;结实率为82.3%95.5,平均为91.4,变异系数为3.9;千粒重为23.628.8 g,平均为26.6 g,变异系数为5.5%。生产试验产量为6.911.2 t/hm2,平均为9.3 t/hm2,变异系数为11.2(表2)。:父本;(2):回交2次:Male parent;(2):Backcross 2 times图1

30、南粳46及其衍生品种系谱Fig.1The pedigree of derived varieties from Nangeng 466523 期赵凌等:水稻优良品种南粳46及其衍生品种特性分析表2南粳46及其衍生品种的农艺性状Table 2Agronomic characteristics of Nangeng 46 and its derived varieties编号No.V1V2V3V4V5V6V7V8V9V10V11V12V13V14V15V16V17V18V19V20V21平均值Average变异系数(%)CV品种名称Variety南粳46沪软1212沪早香181沪早香软1号嘉农粳6

31、号青香软粳盐粳765悦香粳2号武育粳33号武科粳7375中科发928青香软526上农软香18闵粳366金农粳4号早香玉皖垦粳516嘉农粳3号皖垦粳2号长农粳1号苏秀839全生育期(d)Growth period164.5156.0141.5130.0163.6153.0156.0146.7124.8156.7165.0157.2156.7159.1156.7144.3157.1145.0135.5124.0144.6149.48.3株高(cm)Plant height110.1107.496.286.096.895.0100.186.888.999.8105.6108.293.197.7100

32、.296.297.699.590.387.678.996.38.3产量及构成因素Yield and components每公顷有效穗(万)Effect panicles per ha327330332308324360372335387336335306318315318344336338335302.56.1每穗粒数Noof grain per panicle133.3134.2116.9115.0131.4115.0132.5127.1117.5128.1107.7113.9117.3123.7133.2145.1136.3117.6128.1113.9140.3125.18.2结实率(%

33、)Seedseting94.089.489.892.092.793.083.492.382.393.491.395.593.394.894.394.091.188.989.583.093.391.43.9千粒重(g)1000seed weight26.125.526.526.526.028.026.925.428.126.924.428.828.326.928.423.626.824.127.728.125.826.65.5生产试验产量(t/hm2)Yield10.48.78.66.99.89.310.69.38.210.38.510.19.99.210.28.911.28.78.08.39.

34、79.311.2抗性Resistance稻瘟病抗性Blast resistance中感发病轻较重发病轻抗穗瘟中抗中感中感中感中感发病轻发病轻中抗中感发病轻中抗感中感条纹叶枯病抗性 Resistance to stripe disease中抗0.37%0.44%中感抗中感抗发病轻中感0.21%发病轻中感加工/外观品质Processing/appearance quality整精米率(%)Rate of milled rice66.870.373.962.775.874.072.075.368.475.151.877.172.476.774.167.969.869.573.666.075.070.

35、98.2垩白粒率(%)Rate of chalky kernel201213123754.25291919214021213120204758糯27.551.6垩白度(%)Chalkiness2.42.11.21.95.512.04.04.54.14.55.02.78.93.13.05.25.26.38.4糯4.756.9理化特征Physicochemical properties胶稠度(mm)Gel consistency938672737887847860908678767579687276886978.410.7直链淀粉含量(%)Amylose content9.08.310.212.0

36、8.99.314.914.817.111.712.09.110.19.015.310.014.09.915.69.11.411.023.8蛋白质含量(%)Protein content7.47.17.67.77.46.47.17.6653植物遗传资源学报24 卷表2(续)编号No.V1V2V3V4V5V6V7V8V9V10V11V12V13V14V15V16V17V18V19V20V21平均值Average变异系数(%)CV品种名称Variety南粳46沪软1212沪早香181沪早香软1号嘉农粳6号青香软粳盐粳765悦香粳2号武育粳33号武科粳7375中科发928青香软526上农软香18闵粳3

37、66金农粳4号早香玉皖垦粳516嘉农粳3号皖垦粳2号长农粳1号苏秀839米饭食味品质 Eating quality of rice外观Appearance9.16.96.76.28.58.96.05.36.17.68.08.88.18.58.97.37.87.67.08.57.97.614.4硬度Hardness5.66.46.66.85.95.76.87.27.16.45.95.86.05.85.66.46.06.16.55.86.36.27.7黏度Stickiness9.77.57.97.49.19.76.56.27.48.68.39.58.78.79.08.18.18.38.09.08.

38、88.311.4平衡度Balance9.27.17.16.68.79.16.15.66.47.88.18.98.48.58.87.57.87.97.38.78.27.813.2食味值 Taste value88.173.173.072.084.087.567.163.568.677.879.386.280.982.085.475.477.878.174.384.280.077.98.9淀粉粘滞性RVA parameters峰值黏度(cp)Peak viscosity24952822327336093037292432782728281931032424354525692955155534122

39、78633902907311415052869.019.3热浆黏度(cp)Though viscosity13051503197216941442158315802038201819401637183214402062465191820361455181216864791614.127.5最终黏度(cp)Final viscosity119013191301191515951341169869080111637871712.511298931090149475019351095142810261254.929.7崩解值(cp)Breakdown viscosity189220842511227

40、91951212624702978287325423044233920252596632249029202020283122316482261.028.4消减值(cp)Setback viscosity4527387621330108679880825053.55616201206544359923922134137076883857600.889.2峰值时间(min)Peak time6.35.96.35.55.75.95.76.76.66.276.15.85.96.23.65.96.75.76.36.03.85.813.5糊化温度()Pasting temperature71.074.57

41、6.779.173.773.782.375.974.873.780.874.873.677.671.274.574.573.673.772.874.475.13.8-:未查询到相关性状或不能计算平均值-:No characters was acquired or the average cannot be calculated6543 期赵凌等:水稻优良品种南粳46及其衍生品种特性分析衍生品种的品质性状中整精米率和胶稠度的变异范围稍小,整精米率在51.8%77.1%,平均为70.9%,变异系数为8.2%;胶稠度在6093 mm,平均为78.4 mm,变异系数为10.7%。其他品质性状,特别是外

42、观性状的垩白粒率和垩白度变异范围较大。垩白粒率 12%58%,平均为 27.5%,变异系数为51.6%;垩白度在1.2%12%之间,平均为4.7%,变异系数为56.9%。除苏秀839为糯稻品种,胚乳直链淀粉含量为1.4%左右外,其他19个衍生品种和南粳46的直链淀粉含量在8.3%17.1%,平均为11.5%,变异系数为23.8%。衍生品种中武育粳33号、悦香粳2号、盐粳765、皖垦粳2号、金农粳4号、皖垦粳516等6个品种为常规粳稻品种,胚乳直链淀粉含量在15%17%之间;其余14个衍生品种胚乳直链淀粉含量较低(低于12%)。从米饭食味的角度来分析,所有品种中南粳46的米饭食味值最高,为88.

43、1分,其他20个衍生品种的食味平均值为77.9分。其中,盐粳765、悦香粳2号、武育粳33号的米饭食味值在6070分之间,80分以上的品种有嘉农粳6号、青香软粳、青香软526、上农软香18、闵粳366、金农粳4号和长农粳1号。糯稻品种苏秀839的食味值也达到了80分。米饭食味值的参数中,硬度的变异系数较小,外观、黏度和平衡度的变异幅度较大,变异系数均超过了11%。南粳46的米饭外观最好,达到了9.1分,其次为青香软粳和金农粳4号(8.9分)。平衡度最出色的品种还是南粳46(9.2分),其次为青香软粳(9.1分)。从淀粉粘滞性参数分析,20个衍生品种和南粳 46 的峰值黏度在 15053609

44、cp 之间,平均为2869.0 cp;热浆黏度在4652062 cp,平均为1614.1 cp;最终黏度在6901935 cp,平均为1254.9 cp。峰值时间的范围在3.66.7 min,平均为5.8 min;糊化温度的范围在71.082.3,平均为75.1。二级参数的变异范围较大,崩解值在6323044 cp,平均2261.0 cp,变异系数28.4%;消减值的范围为1370620 cp,平均为600.8 cp。21个品种中金农粳4号和苏秀839的峰值黏度、热浆黏度、最终黏度和峰值时间均比较低。从审定公告中获取了衍生品种的稻瘟病和条纹叶枯病抗性信息。南粳46对稻瘟病具有一定的抗性,田间表

45、现中感稻瘟病,衍生品种中长农粳1号感稻瘟病,其他品种对稻瘟病的抗性为中感到抗,沪软1212、青香软粳、盐粳765、悦香粳2号、上农软香18、闵粳366、金农粳4号、嘉农粳3号、皖垦粳2号的稻瘟病田间危害轻,抗性较好。南粳46中抗条纹叶枯病,其他衍生品种对条纹叶枯病的抗性表现为中感到抗。金农粳4号、长农粳1号、中科发928、武育粳33号田间表现为对条纹叶枯病免疫或者抗。以上分析结果表明,南粳46衍生品种全生育期、株高、产量构成因素和整精米率的变异系数均小于10%。生产试验产量的变异系数为11.2%。外观品质性状变异幅度最大,垩白粒率、垩白度的变异系数超过了50%。理化特征中直链淀粉含量的变异系数

46、为23.8%,大于胶稠度。米饭食味值的变异系数为8.9%,其他4个食味品质二级指标中米饭硬度的变异幅度最小,为7.7%,米饭外观的变异系数最大,为14.4%。淀粉粘滞性的7个指标变异幅度不同,消减值的变异系数达到了89%,而糊化温度的变异系数仅3.8%。2.3南粳46及其衍生品种重要功能基因的等位型分析及PCR验证对南粳46及20个衍生品种进行全基因组重测序共获得 232.69 G 原始数据,经过过滤最终得到231.06 G 高质量的可用数据,平均测序深度为30.5015。样本clean reads与日本晴参考基因组的比对率在98.71%99.58%之间。共产生9,812,415个SNP,平均

47、每个品种具有490,621个SNP。根据编码区存在非同义突变SNP位点的情况对重要功能基因进行等位型分型(表3)。作为具有优良食味的核心种质,南粳46中调控品质性状的主效基因Wx的基因型为Wxmp,20个衍生品种中携带Wxmp的品种共有 13 个,分别为沪软 1212、沪早香181、沪早香软1号、嘉农粳6号、青香软粳、武科粳7375、中科发928、青香软526、上农软香18、早香玉、嘉农粳3号、长农粳1号、闵粳366。剩余品种中除了苏秀839为隐性突变基因型wx外,其他6个品种和日本晴一样,均为Wxb基因型。苏秀839和日本晴相比,在 Ex6+62 bp 有一个非同义突变。具备Wxmp基因型的

48、 13 个品种直链淀粉含量从 8.3%到14.9%,说明还存在其他直链淀粉含量相关基因的基因型差异。品质相关基因SSIIa、SSIIb、SSIIIa、SSIV-1、SBE1、SSII-1在南粳46衍生品种中的基因型也不尽相同。除北方粳稻品种盐粳765和中科发928外,南方粳稻品种的SSIIIa基因型均和南粳46相同,和日本晴相比共有13个非同义突变的SNP位点。南粳46的SSIIb基因和日本晴相比在Ex8+779 bp有一个非同义突变,沪早香181、嘉农粳6号、悦香粳2号、武育655植物遗传资源学报24 卷粳33号、武科粳7375、上农软香18、金农粳4号、早香玉、皖垦粳516、皖垦粳2号、长

49、农粳1号的SSIIb基因型和南粳46相同,其他品种的SSIIb基因和日本晴相比编码区没有发生非同义突变。南粳46和日本晴的SSIIa基因在第8染色体上存在2个非同义突变的SNP位点,Ex8+733 bp(A/G)和865 bp(C/T),据此将 20 个品种分为 3 种基因型,其中 SSIIa46在Ex8+865 bp存在非同义突变,SSIIaV2在2个位点均存在非同义突变。只有长农粳1号为SSIIaNip,盐粳765为SSIIa46,其余18个衍生品种均为SSIIaV2。南粳46和日本晴中SBE1和SSII-1基因的编码区不存在发生非同义突变的SNP位点,可以推测为相同的等位型。仅有5个衍生

50、品种在SBE1存在4个非同义突变 SNP,7 个衍生品种在 SSII-1 的 Ex1+269 bp具有(T/C)的非同义突变。除了青香软粳等4个衍生品种的SSIV-1和日本晴为相同的基因型外,其余品种和南粳46的基因型一样,均在Ex5+27 bp存在一个非同义突变。南粳46具有条纹叶枯病主效抗性基因Stv-bi,20个衍生品种中沪软1212、青香软粳、盐粳765、悦香粳2号、武育粳33号、青香软526、皖垦粳2号和苏秀839的Stv-bi基因型和南粳46一致,和日本晴相比在353 bp、843 bp和1328 bp存在3个非同义突变。其他品种的基因型和日本晴一致。南粳46的稻瘟病抗性基因 Pi

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