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富含各类功能成分的“功能稻米”能提高主食的营养保健功能,对改善人们的膳食结构具有重要意义,是日常饮食预防慢性病最有效的途径之一。因防治效果突出,食用功能稻米已成为人们日常饮食补充功能成分的重要手段。本研究检测从548份云南栽培稻核心种质中按高、中、低功能成分原则选出的95份云南稻种(其中籼稻47份,粳稻48份)及其对应的近等基因系,加上籼稻轮回亲本滇屯502、粳稻轮回亲本合系35共192份试验材料的蛋白质及四种功能成分(总黄酮、γ–氨基丁酸、抗性淀粉、生物碱)含量的基因型差异,揭示7个农艺性状与成分间的相关性。用120对SSR标记对192份材料进行全基因组扫描,从分子水平对近等基因系进行评价,在群体结构分析基础上进行营养功能成分、农艺性状与分子标记的关联分析:1.揭示了近等基因系蛋白质及功能成分含量明显高于轮回亲本,表明利用微核心种质外源基因来配置近等基因系可行,可直接形成新的优良种质资源。其中NILs粳稻在总黄酮、抗性淀粉、γ-氨基丁酸含量遗传方面优于籼稻,这在高功能成分水稻育种工作方面具有一定的参考价值。2.明确了近等基因系农艺性状优于轮回亲本。经过多次回交和自交,微核心种质NILs的大部分农艺性状都向轮回亲本靠拢,但主要性状如株高、穗数、穗长、结实率等都比轮回亲本更好;由微核心种质及其近等基因系糙米蛋白质及功能成分含量组成的10对性状之间,有6对达到显著或极显著相关;由微核心种质及其近等基因系糙米蛋白质及功能成分与7个农艺性状间组成了35对性状,其中有18对呈极显著或者显著相关。3.证实了近等基因系遗传背景与轮回亲本的相似性。47份籼稻NILs与轮回亲本遗传相似系数大于0.85的有27份,占55.3%;粳稻NILs与轮回亲本遗传相似系数大于0.85的有24份,占50.0%。总的来说,95份近等基因系材料大部分与轮回亲本的遗传背景相似,结合水稻糙米蛋白质及功能成分含量可以从中筛选优良的糙米功能成分近等基因系,以便于更深一步的功能成分基因精细定位和克隆工作。4.首次检测出多个新的表型性状关联标记。云南稻种及其近等基因系的农艺性状、糙米蛋白质及四种功能成分与120对标记间共有26对与两种以上的性状相关联,其中7个标记位点与农艺性状和成分含量都有关联,最多的是RM1253(7号染色体)和RM1240(11号染色体)有6个关联位点。确定一批新的关联标记,具体为(括号标注了对应的表型变异解释率):3号染色体RM468及RM6349与抗性淀粉含量相关(都为7.2%);3号染色体RM6349同时在亲本(7.2%)和NILs(14.2%)中检出与生物碱含量相关;1号染色体RM7383(2.9%)、7号染色体RM1253(5%)、9号染色体RM1896(6.4%)、10号染色体RM6207(5%)、11号染色体RM1240(5%)与蛋白质含量相关;与黄酮含量相关位点是6号染色体RM7479(7.4%);与γ-氨基丁酸含量相关表型变异解释率最大的是10号染色体RM1873(11.7%)和11号染色体RM286(11.5%)。以上标记位点在国内外未见报道,是本论文主要创新之处。