水稻特殊基因成就香糯好饭

2023-11-14 08:10来源: 科技日报

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  ◎本报记者 金 凤

  一口鲜香软糯的米饭,令人回味无穷。如何在兼顾水稻高产和氮素高效利用的前提下提高稻米品质,是培育优质水稻品种的重要挑战。

  近日,南京农业大学资源环境学院教授徐国华团队发现,增强水稻中一种特殊基因的表达丰度,能够在不改变水稻的生育期总时长、氮素利用效率和产量的前提下,在不同供氮水平下显著提升稻米的蒸煮食味品质。相关成果发表于国际学术期刊《植物生物技术杂志》。

  多种因素影响稻米蒸煮食味

  徐国华指出,稻米品种、种植环境、栽培措施,都会影响稻米的蒸煮食味。

  “稻米的品质主要由品种决定,而品种的区分主要来自稻米中淀粉、蛋白质含量和结构的差异。不同的品种,决定了稻米口感和蒸煮特性等都会有所不同。”徐国华介绍,直链淀粉含量越高,米饭质地越硬,黏性越低,粗糙干燥,缺乏光泽,口感较差;直链淀粉含量越低,米饭越软且易黏结成团。所以一般认为,直链淀粉含量中等偏低的稻米口感最好。

  “稻米中的蛋白质含量越高,淀粉粒之间的空隙就会越小,食味品质越差,蒸煮过程吸水少且慢。这会导致稻米蒸煮时间延长且无法充分糊化,煮好后的米饭黏性差,造成食味品质不好。”徐国华说。

  其次,水稻种植的土壤、温度、光照等种植环境的差异,以及施肥、栽插密度、水分管理等栽培措施的不同,都会对稻米的食味品质产生很大影响。水稻的高产优质十分依赖于氮肥的施用,然而氮肥对稻米食味品质的影响十分复杂。过量的氮肥不仅会造成一系列生态环境问题,同时会降低氮素利用效率并影响稻米品质,尤其是蒸煮食味品质。

  “氮肥的不合理施用,还容易造成水稻生育期过短或过长,影响水稻光合作用和养分积累,进而影响水稻品质。”徐国华说。

  为提高稻米品质提供基因资源

  徐国华团队利用分子生物学技术,分析水稻在扬花期时,在施加不同量的氮肥条件下,稻谷的花发育器官中基因的变化,结果发现了氮素依赖型水稻抽穗因子Nhd1。“我们发现,Nhd1能调控水稻抽穗和扬花的时间、水稻产量、氮素利用效率以及稻米口味。”徐国华说。

  如何利用Nhd1,在不影响水稻高产和氮肥利用效率的情况下,让水稻的口感、品质更好呢?“在此次研究中,我们利用Nhd1自身的基因片段,创制了其内源表达丰度得到大幅提高的水稻遗传材料。”徐国华介绍,团队在研究中发现,在不同施氮水平下,与受体亲本品种相比,Nhd1表达丰度高的水稻,稻米的淀粉颗粒排列更松散,稻米中直链淀粉的含量、糊化温度和蛋白质含量也显著降低,稻米的胶稠度增加,蒸煮后更软糯,从而提升了稻米的蒸煮食味品质。同时,Nhd1表达丰度的提高,不会改变水稻的产量、氮素利用效率和生育期。

  此外,团队在稻米品质已经相对较高的江苏省主栽品种中也发现,Nhd1表达丰度较高的品种,稻米的蒸煮食味品质也较优良。这说明通过增强水稻内源性Nhd1的丰度,能够在保证高产的同时,有效提高稻米的食味品质。徐国华表示,这意味着在不增加氮肥投入,不影响水稻生育期、产量的前提下,该研究为提高稻米品质的分子改良提供了新思路和基因资源。

  徐国华认为,今后,育种专家在水稻优质食味品种选育时,可以考虑将Nhd1的表达丰度和对氮肥响应的程度,作为高产优质性状的重要筛选标准。同时也可以考虑利用其作为分子标记,定向培育蒸煮食味品质优良的高产稻米品种。

[责任编辑: ]
阅读剩余全文(
为你推荐
当地时间3月14日,在意大利科尔蒂纳举行的米兰-科尔蒂纳冬残奥会高山滑雪女子回转(坐姿)比赛中,中国选手张雯静夺得冠军。当地时间3月14日,在意大利科尔蒂纳举行的米兰-科尔蒂纳冬残奥会高山滑雪女子回转(坐姿)比赛中,中国选手张雯静夺得冠军。
15
春光明媚,花开正艳,人们纷纷走出家门踏青赏花,尽享春色。春光明媚,花开正艳,人们纷纷走出家门踏青赏花,尽享春色。春光明媚,花开正艳,人们纷纷走出家门踏青赏花,尽享春色。
15
初春时节,在江苏省宿迁市泗洪县的多处河道和水库中,蚌农们忙着种蚌并投放养殖。初春时节,在江苏省宿迁市泗洪县的多处河道和水库中,蚌农们忙着种蚌并投放养殖。初春时节,在江苏省宿迁市泗洪县的多处河道和水库中,蚌农们忙着种蚌并投放养殖。
15
3月13日,2026年春运迎来最后一天。3月13日,2026年春运迎来最后一天。
14
3月13日,天津市春季文旅活动发布会暨第35届天津运河桃花文化商贸旅游节启动仪式在红桥区北洋园举行。
14
近日,海口海关发布数据:海南自由贸易港岛内居民消费的进境商品“零关税”政策落地一个月以来(2026年2月11日至3月10日),“零关税”进境商品购物人数2.8万人次,购物金额537.31万元。
14
3月12日,第十四届全国人民代表大会第四次会议在北京人民大会堂举行闭幕会。
13
3月13日3时48分,我国在海南商业航天发射场使用长征八号甲运载火箭,成功将卫星互联网低轨20组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。3月13日3时48分,我国在海南商业航天发射场使用长征八号甲运载火箭,成功将卫星互联网低轨20组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。
13
据中国国家铁路集团有限公司消息,自2026年3月12日起,中国北京、丹东至朝鲜平壤间双向开行国际旅客列车,进一步促进中朝两国人员往来、经贸合作和人文交流。据中国国家铁路集团有限公司消息,自2026年3月12日起,中国北京、丹东至朝鲜平壤间双向开行国际旅客列车,进一步促进中朝两国人员往来、经贸合作和人文交流。
13
3月12日,第十四届全国人民代表大会第四次会议第三场“代表通道”集中采访活动在北京人民大会堂举行。
12
载入更多资讯
返回
返回

点击右上角微信好友

朋友圈

点击浏览器下方“”分享微信好友Safari浏览器请点击“”按钮

点击右上角QQ

点击浏览器下方“”分享QQ好友Safari浏览器请点击“”按钮