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水稻是一种重要的粮食作物,它的种植面积占全球耕地面积的11%,是世界上半数以上人口的主要食物,并且是唯一一种几乎能被人类全部消化的谷类作物。然而,随着消费水平的提高,不断满足消费者对稻米蒸煮食味品质更高的需求,是稻米生产和育种所面临的难题之一。米粒延伸性、直链淀粉含量、糊化温度和淀粉颗粒形态是衡量稻米品质的重要指标。 因此本研究的目的是:(i)鉴定与米饭伸长率相关的代谢成分;(ii)比较不同水稻材料的蒸煮品质特性,包括其伸长率、糊化温度、直链淀粉含量、最终粘度、淀粉颗粒形态。 在本研究中,所用的研究材料是“华粳籼74”与“Basmati370”以及利用它们构建的10个单片段交换系。这10个单片段代换系是通过“Basmati370”和“华粳籼74”经过杂交育种制得,分别携带与稻米延伸相关的1-5个不同的QTL位点。 香米受到广泛欢迎的原因是由于其良好的蒸煮和食味品质。然而,当被栽种到其原本种植区域以外时,在新环境各种非生物因素的作用下,不同的香米品种其品质变化不同。在本研究中,通过比较品种“Basmati385”和“Basmati370”的蒸煮品质用来确定优秀品种。 本研究的结果表明,通过与“华粳籼74”和十个单片段代换系的比较,“Basmati370”米粒延伸性最好。同时,米粒延伸性与QTL的数量成正比。相较于“华粳籼74”,含1个QTL的单片段交换系具有最低的延伸性。 基于米粒延伸性的研究,我们发现了一个其分子量为280.25,保留时间为6.4分钟的未知代谢产物,可作为米粒延伸性相关的代谢标志物。 研究结果还表明,“Basmati370”和含有5个QTLs单片段交换系和含有4个QTLs的单片段交换系,有松散的淀粉颗粒,而“华粳籼74”和含1个QTL的单片段交换系,含2个QTLs的单片段交换系以及含3个QTLs的单片段交换系的淀粉颗粒紧凑。然而,淀粉颗粒形态与稻米吸胀、蒸煮时间没有相关性。虽然本研究调查的水稻品种直链淀粉含量低,但它们的糊化特性存在差异。对“Basmati370”和“Basmati385”的分析结果表明它们在淀粉颗粒形态和峰值时间相似,但有不同的糊化温度、最终粘度。“Basmati370”的糊化温度为85.5℃,最终粘度为3989cP,而“Basmati385”的糊化温度为78.3℃,粘度为3514cP。 由于消费者对稻米延伸性的要求较高,在本项目中发现的代谢标志物可以用来进行大米品质改良育种,改善蒸煮和食味品质。