淀粉是水稻胚乳中含量最高的成分,淀粉的组分和结构特性对稻米品质起决定作用。淀粉主要包括直链淀粉和支链淀粉,其中直链淀粉含量是评价稻米食味品质的关键指标。直链淀粉含量过高的稻米往往表现为米饭较硬,食味较差,而直链淀粉含量过低,不仅造成米饭太黏而且会影响稻米的外观品质。因此,需要通过种质资源筛选和直链淀粉含量微效控制基因位点的鉴定并对直链淀粉含量进行微调,进而适度调控稻米的食味品质。前期研究中在以粳稻品种日本晴(Nipponbare,NIP)为背景,导入籼稻品种9311的染色体片段代换系中发现了一个能够微调稻米直链淀粉含量的QTL位点qAC3,发现其能适度提高稻米的直链淀粉含量。本研究以携带qAC3的日本晴背景的染色体片段代换系HZ1230为材料,一方面通过与受体亲本日本晴构建的分离群体对qAC3进行精细定位;另一方面构建了qAC3的近等基因系,并系统评价了该QTL在常温和高温条件下对稻米品质的影响。主要研究结果如下:1、遗传分析表明qAC3为控制稻米直链淀粉含量的微效隐性基因,利用高世代回交群体将qAC3定位在水稻基因组第3号染色体分子标记3AC7与3AC10之间约258Kb的区间。2、构建了 NIP背景下qAC3的近等基因系NIP(qA C3),稻米品质分析表明,常温条件下qAC3能够适度提高稻米表观直链淀粉含量,但是对于胶稠度、糊化温度和蛋白质含量没有显著影响。稻米食味测定表明NIP(qAC3)稻米食味值较亲本对照明显提高。随后,对稻米淀粉的晶体结构进行了分析,结果发现样品间淀粉晶体结构差异不明显;进一步利用高温凝胶排阻色谱仪和高效液相阴粒子色谱仪分析了淀粉的精细结构,结果表明NIP(qA C3)淀粉中直链淀粉中的短链部分显著增加,同时,支链淀粉中的短链分支(DP 6-20)也显著增加。3、比较了 NIP(qA C3)水稻植株种子中Wx基因的表达特性和编码蛋白GBSSI的酶活性。发现,正常条件下携带qAC3位点的水稻种子中Wx基因表达量明显增加。通过定量分析种子中GBSSI的酶活性,发现携带qAC3位点的水稻种子中GBSSI的酶活性也明显增加。该基因表达与酶活性变化趋势与直链淀粉含量的上升具有很好的一致性。4、系统分析了高温条件下qAC3对稻米理化品质的影响。结果表明qAC3位点高温下对籽粒外观品质没有显著影响,但是能够显著改善高温带来的稻米直链淀粉含量下降。此外,HT-NIP(qA C3)稻米的胶稠度受到的高温影响相对NIP受到的影响也较小,与对照HT-NIP相比,表现为高温条件下稻米胶稠度显著变软。热力学分析表明,HT-NIP(qA C3)稻米的糊化温度较亲本对照增加较小,相对糊化温度显著降低。蛋白质含量分析表明HT-NIP(qAC3)稻米蛋白质含量变化也较小。随后,分析了高温对淀粉晶体结构的影响,发现HT-NIP(qAC3)稻米淀粉片层强度显著降低。进一步的淀粉精细结构分析表明,高温条件下HT-NIP(qAC3)稻米直链淀粉中的短链部分显著增加,同时支链淀粉中的短链分支(DP 6-20)也显著增加。