Wxmp基因背景下可溶性淀粉合成酶基因SSⅡa和去分支酶 基因PUL对水稻蒸煮食味品质的影响

姚姝 张亚东 刘燕清 赵春芳 周丽慧 陈涛 赵庆勇 朱镇 Balakrishna PILLAY 王才林, *

Wx基因背景下可溶性淀粉合成酶基因和去分支酶 基因对水稻蒸煮食味品质的影响

姚姝1张亚东1刘燕清1赵春芳1周丽慧1陈涛1赵庆勇1朱镇1Balakrishna PILLAY2, *王才林1, *

[1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/国家水稻改良中心 南京分中心，南京 210014；2夸祖鲁-纳塔尔大学（西维尔校区）农业工程科学院 生命科学系，南非 德班；*通信联系人，E-mail: clwang@jaas.ac.cn]

【】分析在同一主效基因（Wx）背景下可溶性淀粉合成酶基因和去分支酶基因对稻米蒸煮食味品质的影响，以期为水稻品质遗传改良提供依据。选择在和存在多态性而其他淀粉合成酶相关基因没有多态性的半糯品系宁0145和粳稻品种武运粳21进行杂交，获得F2群体与F3株系。利用分子标记，选择含有Wx基因的F2单株与F3株系，将这些F2单株与F3株系分成ⅡaPUL、ⅡaPUL、ⅡaPUL和ⅡaPUL4种基因型（和分别表示该基因来源于宁0145和武运粳21），分析不同基因型蒸煮食味品质性状的差异，探讨同一Wx基因背景下不同和等位基因对蒸煮食味品质性状的影响。不同基因型间蒸煮食味品质性状均存在显著差异，来源于武运粳21的Ⅱa基因和PUL基因分别使直链淀粉含量增加0.29%~1.00%和0.62%~1.18%，且的效应大于，两者间存在互作效应。Ⅱa基因和PUL基因降低胶稠度和崩解值，提高了热浆黏度、冷胶黏度、消减值和回复值，对糊化温度、峰值黏度和峰值时间的作用较小。明确了Wx背景下和基因对稻米蒸煮食味品质的遗传效应，该研究结果为和基因的分子标记辅助选择改良稻米品质提供了理论依据。

半糯基因；蒸煮食味品质；可溶性淀粉合成酶基因；极限糊精酶基因；等位基因效应

水稻是世界上食用人口最多、种植范围最广的农作物，也是我国的主要粮食作物之一。当前，优良的稻米品质不仅是育种工作者的重要研究方向，也是消费者关注的主要方面[1]。人们通常把稻米的品质分为外观品质、碾磨品质、蒸煮食味品质和营养品质等方面。其中，蒸煮食味品质直接影响米饭的口感，是众多品质指标中最为重要的一项，一般与直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度和RAV值等理化指标密切相关[2]。淀粉合成由多个淀粉合成酶控制，每个淀粉合成酶由相应的基因编码。因此，深入研究稻米淀粉合成相关基因对稻米品质的影响及其遗传规律具有重要意义，是进一步开展水稻品质育种的基础。

淀粉是稻米胚乳的主要成分，约占精米质量的90%[3]。直链淀粉和支链淀粉的比例和结构对稻米蒸煮食味品质起重要作用[4-5]。适宜的直链淀粉含量是优质稻米的重要指标，低直链淀粉含量的稻米以其柔软、富有弹性的米饭质地特点，越来越受到人们的青睐[6-8]。水稻中催化直链淀粉合成的颗粒结合淀粉合成酶（GBSS）由水稻蜡质基因（）编码。而控制低直链淀粉的基因Wx（半糯基因）是通过化学诱变剂N-甲基-N-亚硝基脲处理日本水稻品种越光而获得的，Wx基因在育种中已经得到应用，日本育种家利用该基因的水稻资源关东194(Milky Princess)，培育了“New-hikari”等水稻品种[9-10]。我们同样以关东194为亲本，育成了南粳46[11]、南粳5055[12]、南粳9108[13]、南粳3908[14]、南粳505、南粳晶谷、南粳2728、南粳5718、南粳58等食味品质优良的半糯粳稻品种，深受广大农户欢迎，在生产上已累计推广种植400多万hm2。

我们的研究表明，即使来源于同一组合、含有同一主效基因Wx的不同半糯水稻品种（系），其直链淀粉含量也有较大差异，变异范围在5%~12%[15]。环境因素试验的研究结果表明，施氮量和分期播种对半糯粳稻的直链淀粉含量有一定影响，但其影响程度最多只有一个百分点左右[16]。早有研究表明，直链淀粉的合成除了受主效基因控制外，还受其他淀粉合成相关基因的调控。因此，有必要研究在主效基因Wx背景下其他淀粉合成相关基因对蒸煮食味品质的影响。目前报道的与淀粉合成相关的基因有20多个，其中编码淀粉合成酶的基因10个，为()；编码淀粉分支酶和去分支酶的基因6个，分别为、[17-18]。其中，淀粉合酶基因是控制稻米糊化温度的主效基因，Umemoto等[19]将基因定位在水稻第6染色体短臂位点上。是编码去分支酶之一的极限糊精酶(pullulanase)基因，仅在胚乳中表达，被定位在水稻第9染色体上，已经证实不仅参与水稻胚乳中淀粉的降解，而且在淀粉的合成过程中发挥重要作用[20-21]。许顺菊等[22]分析了非糯水稻中单基因以及分别与和构成双基因互作对蒸煮食味品质的影响。康翠芳等[23]利用籼稻与爪哇稻杂交的F2群体分析了蒸煮品质性状的变异及其与淀粉黏滞性特征值之间的相关性，发现蒸煮品质指标和RVA谱特征值在F2群体中广泛分离，其中变异最大的是消减值，其次为胶稠度和直链淀粉含量。严长杰等[2]研究发现在不同的等位基因背景下，和基因对稻米品质的理化特征有不同的影响，不同来源的和等位基因遗传效应的差异可能被基因所掩盖。

关于水稻淀粉合成酶基因的遗传效应已有不少报道，所采用的材料大多具有不同的遗传背景，因而导致研究结论不尽相同；而在同一主效基因背景下研究淀粉合成相关基因对蒸煮食味品质影响的报道较少。为此，本研究依据前期关于淀粉合成相关基因分子标记多态性筛选的研究结果，选择在淀粉合酶基因和去分支酶基因存在多态性而其他淀粉合成酶相关基因没有多态性的半糯品系宁0145与粳稻品种武运粳21杂交，对分离后代利用分子标记，在选择含有Wx基因的基础上进行基因型分型，分析不同基因型蒸煮食味品质性状的差异，探讨同一Wx基因背景下不同来源的和等位基因对蒸煮食味品质的影响，明确其遗传效应，并挖掘在稻米品质改良方面可利用的基因，为水稻优质育种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试材料为来源于宁0145(含半糯基因Wx)与武运粳21(含蜡质基因)杂交后代的F2群体及其衍生的F3株系。宁0145为本团队从“武粳15//武粳13/关东194”后代选育的半糯粳稻品系，武运粳21是江苏(武进)水稻研究所以运9707/运9726杂交育成的中熟中粳稻品种。宁0145与武运粳21在淀粉合成酶基因和脱分支酶基因上存在多态性，而其他淀粉合成酶相关基因没有差异[24]。

1.2 试验方法

2012年通过基因型检测获得含粳型半糯基因Wx的优质粳稻品系宁0145和含粳型蜡质基因的武运粳21的纯系种子，冬季在海南配制杂交组合。2013年正季在南京种植F1，抽穗前后根据表型性状去除假杂种，成熟后混收获得F2种子。2014年正季，在南京种植F2群体772株，两个亲本各种植40株。利用分子标记，在F2群体中选择含有Wx基因的单株，然后根据和等位基因的分离重组进行基因型分型，选择ⅡaPUL、ⅡaPUL、ⅡaPUL和ⅡaPUL4种基因型(和分别表示该基因来源于宁0145和武运粳21，下同)。为了排除不同抽穗期对蒸煮食味品质的影响，选择抽穗期相对一致的F2单株作为分析对象。2015年种植由F2单株衍生的F3株系及其亲本。试验在江苏省农业科学院南京试验基地进行。试验材料于5月10日播种，6月10日移栽。每个F3株系和亲本种成一个小区，每小区种植4行，每行10株。株、行距分别为13 cm和27 cm。F3株系和亲本顺序排列，重复2次。田间管理同大田生产。

1.2.1 基因型检测

移栽后30 d取新鲜幼嫩叶片，采用CTAB法[25]提取DNA，进行粳型半糯基因Wx、淀粉合成酶基因和去分支酶基因检测。Wx基因利用四引物扩增受阻突变体系PCR技术[26]检测。携带Wx基因的粳稻与携带Wx基因的半糯粳稻杂交后，分离世代有WxWx、WxWx和WxWx三种基因型，用四引物受阻扩增突变体系(ARMS) PCR系统可以同时检测这三种基因型[26]。能扩增出439和292 bp特异性条带的是WxWx基因型，能扩增出439和200 bp特异条带是WxWx基因型，能同时扩增出439、292和200 bp三条特异性条带的是杂合基因型。根据严长杰等[2]和万映秀[27]报道的与基因的分子标记，结合武运粳21和宁0145在、基因启动子和内含子区的插入或缺失，分别设计了STS分子标记Y12和Y38(表1)。PCR产物用1.5%的琼脂糖凝胶和9%的聚丙烯酰胺电泳检测。

1.2.2 直链淀粉含量的测定

成熟后，F2按单株收获，F3每小区在中间行随机收获5个单株。分单株脱粒，晒干至含水量稳定在14.5%左右时，出糙碾精米，并用旋风式磨粉机制成100目的精米粉备用。按农业部标准《NY147− 88米质测定方法》[28]测定直链淀粉含量，4个参比样品(直链淀粉含量分别为1.5%、10.6%、16.4%和25.6%)购自中国水稻研究所。采用分光光度计在620 nm处测定吸光值，根据标样做出的标准曲线计算各样本的直链淀粉含量，每份样品测定3次，取平均值为性状表型值。

1.2.3 糊化温度的测定

糊化温度是指RVA分析中的起浆温度。

1.2.4 胶稠度的测定

大米胶稠度按GB/T 22294−2008[29]测定。每份样品测定3次，取平均值为性状表型值。

表1 试验使用的Wxmp、SSIIa和PUL基因分子标记

1.2.5 RVA测定

米粉黏滞性变化采用RVA黏度测定仪(Perten,

瑞典)测定，参照美国谷物化学家协会AACC61-01和AACC61-02操作规程进行参数设置。仪器读出的一级参数包括峰值黏度(peak viscosity)、热浆黏度(hot paste viscosity)、冷胶黏度(cool paste viscosity)、起浆温度(pasting temperature)和峰值时间(peak time)；二级参数包括崩解值(breakdown viscosity)、消减值(setback viscosity)和回复值(consistency viscosity)。每个样品测定3次，取平均值。

1.2.6 统计分析

按照莫惠栋[30]介绍的方法进行方差分析和差异显著性测验，多重比较采用Duncan新复极差法。

2 结果与分析

2.1 供试材料的基因型检测结果

2.1.1基因型的检测

以含Wx基因的亲本品种宁0145和不含Wx基因的亲本品种武运粳21作为对照，对772个F2单株的DNA进行四引物ARMS-PCR扩增，结果检测到含有半糯亲本宁0145的WxWx纯合基因型的单株193个。对F2单株衍生的91个F3株系的DNA进行四引物ARMS-PCR扩增，所有F3株系均能扩增出439和292 bp的特异性条带(图1)，表明91个F3株系都含有Wx基因。

2.1.2和基因型的检测

利用和基因位点设计的STS分子标记Y12和Y38对携带WxWx纯合基因型的193个F2单株和91个F3株系进行检测。如果含有来源于半糯亲本宁0145的和等位基因，就能分别检测到90 bp和198 bp条带，如果含有来源于非半糯亲本武运粳21的和等位基因，就能分别检测到81 bp和194 bp的条带(图2)。检测表明，193个F2单株中检测到ⅡaSSⅡa和ⅡaSSⅡa纯合基因型的单株分别为104株和25株，还有64株为杂合体。检测到PULPUL和PULPUL基因型的单株分别为74和31株，还有88株为杂合体。两个基因4种基因型ⅡaPUL、ⅡaPUL、ⅡaPUL和ⅡaPUL的单株分别为46、17、7和5株(表1)。91个F3株系中检测到ⅡaSSⅡa和ⅡaSSⅡa基因型的株系分别为40和51个，PULPUL和PULPUL株系分别为41和50个。两个基因4种基因型ⅡaPUL、ⅡaPUL、ⅡaPUL和ⅡaPUL的株系分别为20、20、21和30个(表2)。

2.2 Wx-mp基因背景下不同基因型蒸煮食味品质性状的变异

2.2.1 F2单株直链淀粉含量的变异

为了排除抽穗期对蒸煮食味品质的影响，从75个F2单株中选择抽穗期相对一致的31个单株作为分析对象，其中4种基因型ⅡaPUL、ⅡaPUL、ⅡaPUL和ⅡaPUL的单株分别为10株、9株、7株和5株。对31个单株的直链淀粉含量进行测定。结果表明直链淀粉含量分布在8.3%～12.8%，平均值为10.0%，变异系数为11.02%。方差分析结果表明，单株间和基因型间的直链淀粉含量均存在极显著差异，而基因型内的差异则不显著(表3)。

M–DL 2000标记；泳道1～20：部分半糯单株；泳道21–宁0145；泳道22–武运粳21。

Fig. 1. Detection of theWxgene in semi-glutinous F3lines.

M–DL 2000标记；泳道1–武运粳21；泳道2–宁0145；泳道3～20–部分F2代。

Fig. 2. Detection of(A)and(B)genes in F2population.

2.2.2 F3株系蒸煮食味品质的变异

对91个F3株系的蒸煮食味品质性状进行测定(表4)，结果表明直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度和RVA特征值均为近似正态的连续分布(图3)。直链淀粉含量为9.12%～12.69%，平均值为10.42%(表4)，其中分布在9.5%～11.0%之间的有74份，占总数的81.32%，可见直链淀粉含量的变异幅度不大，变异系数为6.92%。但胶稠度的变异系数较大，为31.02%，主要分布在28.0～104.0 mm之间，平均值为53.6 mm，在70 mm以上的株系只有24个，占26.37%。糊化温度的分布范围较窄，主要分布在70.0℃～76.1℃之间，变异系数最小，只有1.58%。RVA特征值中消减值的变异范围最大，在–1214～11之间，变异系数高达57.31%，除了1个株系为正值外，90个株系均为负值。崩解值和回复值的变异系数也较大，在15%左右，热浆黏度、冷胶黏度和峰值黏度的变异系数为9%～12%(表4)。

方差分析表明，91个F3株系之间和4种基因型间蒸煮食味品质性状的差异均达显著或极显著水平，而基因型内的差异除了峰值时间未达显著水平以外，其余性状均达显著或极显著水平(表5)。

表2 来源于宁0145/武运粳21的75个F2单株和91个F3株系SSIIa和PUL位点的基因型

表示该基因来源于亲本宁0145，表示该基因来源于亲本武运粳21。

indicates that the gene was contributed by Ning 0145, andindicates that the gene was contributed by Wuyunjing 21

表3 31个F2单株直链淀粉含量的方差分析

**<0.01。

表4 91个F3株系蒸煮食味品质性状的统计参数

AC, Amylose content; GC, Gel consistency; GT, Gelatinization temperature; PV, Peak viscosity; HPV, Hot paste viscosity; BDV, Breakdown viscosity; CPV, Cool paste viscosity; SBV, Setback viscosity; CSV, Consistency viscosity. The same as below.

图3 91个F3株系蒸煮食味品质性状的分布

Fig. 3. Distribution of eating and cooking quality traits for 91 F3lines.

表5 91个F3株系蒸煮食味品质性状的方差分析

表中各性状栏的数据为均方值；*和**分别表示=0.05和=0.01显著水平。

The data of each column in the table is the mean square value;*and**indicate significant difference at=0.05 and=0.01, respectively.

2.3 SSⅡa和PUL位点不同等位基因对蒸煮食味品质性状的影响

从表3和表5可知，F2单株和F3株系4种不同基因型的蒸煮食味品质性状均存在显著差异。将不同基因型F2和F3蒸煮食味品质性状的平均值列于表6，和位点各基因型的遗传效应列于表7。从表6和表7可知，无论是F2或F3，来源于武运粳21的和等位基因均可增加直链淀粉含量。在F2代，来源于武运粳21的等位基因使直链淀粉含量增加了1.01%，而来源于宁0145的等位基因使之增加了1.18%。同样，在F3代，来源于武运粳21的和等位基因分别使直链淀粉含量增加了0.29%和0.62%。无论是F2或F3，的遗传效应均大于，但F3代的遗传效应小于F2代。直链淀粉含量最高的基因型都是ⅡaPUL，最低的都是PUL。在F3代，胶稠度最高的基因型是PUL，其次是ⅡaPUL，而崩解值最高、消减值最低的基因型都是PUL(表6)。

表6 F2和F3不同基因型的蒸煮食味品质性状

和表示该基因分别来源于宁0145和武运粳21。

andindicate the gene originated from Ning 0145 and Wuyunjing 21, respectively.

表7 SSIIa和PUL等位基因对蒸煮食味品质性状的影响

由表7可见，在具有基因情况下，PUL基因直链淀粉含量的遗传效应，或在具有基因情况下，Ⅱa基因直链淀粉含量的遗传效应分别为1.90%和1.83%。相反，在具有Ⅱa基因情况下，PUL基因直链淀粉含量的遗传效应，或在具有PUL基因情况下，Ⅱa基因直链淀粉含量的遗传效应分别只有0.16%和0.10%。表明两个基因间互作效应的方向随基因来源不同而异。当两个基因来源于不同亲本时，表现为正向互作，而当两个基因来源于同一亲本时，表现为负向互作。由表7还可见，来源于武运粳21的Ⅱa和PUL等位基因对胶稠度、崩解值有降低作用，对热浆黏度、冷胶黏度、消减值、回复值有升高作用，对糊化温度、峰值黏度和峰值时间的作用则较小。

3 讨论

随着生活水平的提高，消费者对于稻米品质的要求越来越高，尤其关心稻米的食味品质。在稻米品质的评价中，蒸煮食味品质的研究同样最为重要，它决定了稻米口感。而在育种工作中，为了对水稻杂交后代进行更为有效的选择，进行稻米蒸煮食味品质性状的遗传效应分析是很有必要的。大量研究表明，稻米蒸煮食味品质除受主效基因控制外，还受到其他淀粉合成相关基因的调控。Tian等[31]通过关联分析发现，和()通过影响三个品质性状直链淀粉含量、胶稠度和糊化温度来决定稻米的蒸煮食味品质。除和外，还检测到4个影响直链淀粉含量的基因(即，，，)，检测到3个影响胶稠度胶稠度的基因(，，)，5个影响糊化温度的基因(，，，和)。He等[32]用“NJ11/Balilla”DH群体研究发现除外，还检测到、和基因对直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度的效应，并且检测到较多的基因互作效应。Fujita等[33]发现在4种不同程度缺失的水稻突变体中，支链淀粉链长分布的变化与其活性降低呈正相关。吴洪凯等[34]发现在糯性水稻中，可溶性淀粉合成酶基因基因对RVA谱特征值有重要的影响。康翠芳等[35]利用和两个基因发生分离的株系为材料，得出对糊化温度、峰值黏度、崩解值和峰值时间有显著影响。杨博文等[36]分析了、和基因互作对稻米品质的影响，认为、和互作对直链淀粉含量、胶稠度、峰值黏度、热浆黏度、崩解值、冷胶黏度、消减值、回复值、起浆温度和峰值时间的效应达到极显著水平，对糊化温度的效应达到显著水平。

稻米淀粉的生物合成需要多个基因共同参与，并且这些基因间存在相互作用。本研究通过广泛筛选淀粉合成相关基因分子标记多态性，选择在淀粉合酶基因和去分支酶基因存在多态性的半糯品系宁0145和粳稻品种武运粳21进行杂交，获得F2群体与F3株系。利用分子标记，将含有Wx基因的F2单株与F3株系进行基因型分型，分成4种基因型ⅡaPUL、ⅡaPUL、ⅡaPUL和ⅡaPUL，并分析不同基因型的蒸煮食味品质性状差异。结果表明来源于武运粳21的Ⅱa基因和PUL基因分别使直链淀粉含量增加0.29%~1.00%和0.62%~1.18%，且的效应大于，两者间存在互作效应。在F2代，只要具有宁0145来源的一个基因，来源于武运粳21的另一基因直链淀粉含量的遗传效应均较大，反之，在具有武运粳21来源的一个基因情况下，来源于武运粳21的另一基因直链淀粉含量的遗传效应均较小。这一结果表明，两个基因间互作效应的方向随基因来源不同而异。当两个基因来源于不同亲本时，表现为相互促进，当两个基因来源于同一亲本时，则表现为相互抑制。Ⅱa基因和PUL基因对胶稠度、崩解值有降低作用，对峰值黏度、冷胶黏度、消减值、回复值有升高作用，对糊化温度、峰值黏度和峰值时间的作用则较小。本研究在主效基因Wx背景相同的前提下研究了基因和基因对蒸煮食味品质的效应，明确和不同基因型及两个基因互作效应大小，从而为稻米食味品质的改良提供理论依据。

淀粉合成的复杂性以及品质性状的易变性(易受环境影响)是近年来品质育种滞后的一个重要原因之一。除了遗传因素，环境条件也是影响稻米食味品质的众多因素之一[37-38]。其中，水稻灌浆结实期的高温环境是降低稻米食味品质的重要因素，高温一方面能造成外观品质变差，另一方面也能导致直链淀粉含量下降[39-40]。由于常规的方法改良稻米品质的效率较低，而控制淀粉合成关键基因的分子标记可用于单株的早期选择，可在低世代对被选单株基因型进行准确锁定，提高育种的预见性和可操作性，进一步加快稻米品质改良。通常认为，直链淀粉含量对于稻米食味品质的影响最大。低直链淀粉含量的稻米以其柔软、富有弹性的米饭质地特点受到人们的青睐。在育种过程中，从杂种早代(如F2或F3代)开始，利用半糯基因Wx对拟选单株进行鉴别，并于随后的世代中检测淀粉合成酶基因的亲本来源，逐步对稻米食味品质性状进行测定和跟踪。根据本试验结果，对于武运粳21与宁0145的组合，我们倾向于选择基因型为ⅡaPUL的品系，此类品系直链淀粉含量在半糯品系中相对较高并且外观透亮。这为稻米品质改良育种指明了方向，同时提高了品质育种的效率，减少了育种的盲目性。因此，我们在选择低直链淀粉含量品种的基础上，可以同时考虑基因背景，选择直链淀粉含量相对高的品种，更好地进行定向选择。当然参与淀粉合成的酶数目众多，包括颗粒淀粉合成酶(GBSS)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、分支酶(SBE)、脱分支酶(DBE)等，其对应的基因有20多个[41-42]。本研究根据前期分子标记多态性筛选结果，分析了同一遗传背景下早期分离世代和基因对稻米蒸煮食味品质的效应，对于其在后续世代的效应，我们将进一步跟踪，并明确其在品质改良中的有效性。同时，其他淀粉合成相关基因对稻米品质的效应也有待于进一步研究。米饭的蒸煮食味品质很大程度上由淀粉的组成和结构决定，因此，本试验开展的淀粉合成相关基因对稻米蒸煮食味品质影响及其遗传规律的研究意义重大，为稻米品质的改良提供了理论依据。

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Allelic Effects on Eating and Cooking Quality ofandGenes UnderWxBackground in Rice

YAO Shu1, ZHANG Yadong1, LIU Yanqing1, ZHAO Chunfang1, ZHOU Lihui1, CHEN Tao1, ZHAO Qingyong1, ZHU Zhen1, Balakrishna PILLAY2, *, WANG Cailin1, *

[1Institute of Food Crops, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences / Jiangsu High Quality Rice Research and Development Center, Nanjing Branch of China National Center for Rice Improvement, Nanjing 210014, China;2School of Life Sciences, College of Agriculture, Engineering and Science, University of KwaZulu-Natal (Westville Campus), Durban, South Africa;*Corresponding author, E-mail: clwang@jaas.ac.cn]

【】Our aimis to analyze the genetic effects of soluble starch synthase geneand debranching enzyme geneon eating and cooking quality under the same main gene background ofWx, so as to lay a theoretical basis for rice quality improvement.】In this study, a semi-glutinousrice line Ning 0145 andrice variety Wuyunjing 21 were crossed to obtain F2population and F3lines. There was polymorphism in soluble starch synthase geneand debranching enzyme genebut no polymorphism in other starch synthase related genes between the two parents. Withmolecular markers, some F2plants and F3lines containingWxgene were selected and divided into four genotypes,ⅡaPUL,ⅡaPUL,ⅡaPULandⅡaPUL(andindicated that the genes were contributed by Ning 0145 and Wuyunjing 21, respectively). The allelic effects ofandgenes on eating and cooking quality under the sameWxgene background was investigated by analyzing the eating and cooking quality and its differences among different genotypes.【】There were significant differences for eating and cooking quality among genotypes of different parental origins. The allelic geneⅡaandPULfrom Wuyunjing 21 increased amylose content by 0.29%–1.00% and 0.62%–1.18% respectively, and the effect ofwas greater than that of. There was interaction betweenandgenes.TheⅡaandPULgenes also decreased gel consistency and breakdown viscosity, increased hot paste viscosity, cool paste viscosity, setback viscosity and consistency viscosity, but had little effect on gelatinization temperature, peak viscosity and peak time. 【】The genetic effects ofandgenes on cooking and eating quality of rice under the background ofWxgenewere clarified. The results lay a theoretical basis for improving rice quality by molecular marker-assisted selection ofandgenes.

semi-glutinous gene; eating and cooking quality; soluble starch synthase gene; pullulanase gene; allelic effect

Q755; S511.033

A

1001-7216(2020)03-0217-11

10.16819/j.1001-7216.2020.9120

2019-11-24;

2020-02-05。

江苏省自然科学基金资助项目(BK20180302); 江苏省农业科技自主创新基金资助项目(CX[18]1001); 江苏省重点研发计划资助项目(BE2018357); 现代农业产业技术体系建设专项资金资助项目(CARS-1-62); 江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室开放课题(PL201902)。