云南稻米核心种质功能成分含量遗传变异及发掘利用研究

功能稻米预防疾病是人类健康的关键；然而日常米饭对人体健康影响十分重要但知之甚少。充分发挥云南稻种资源优势、形态性状、SSR标记和先进检测技术等相结合，测定籼稻区和粳稻区种植的548份云南稻种核心种质及其近等基因系糙米和精米的抗性淀粉、GABA、总黄酮和生物碱共4种功能成分含量，研究籼粳亚种和栽培型间云南稻米核心种质功能成分基因型差异及其分子基础。揭示云南稻米功能成分的遗传多样性、地理分布规律、生态特征和吃精米易患慢性病关键功能成分；基于云南稻核心种质糙米功能成分揭示亚洲栽培稻栽培型间的进化关系；研制适合基因定位克隆的功能成分近等基因系和创新出特高功能成分新材料。不仅有利于功能稻米分子育种及其产业化和揭示亚洲栽培稻基因型驯化关系，而且对实施饮食预防疾病新战略和解决全球亚健康问题具有重大意义和较高实用价值。

以云南稻种905份初级核心种质和548份核心种质与籼粳稻区立体生态优势为主，形态性状、SSR标记和先进检测技术结合，取得了一系列具有创新性的科研成果，不仅对理解稻种及其人类起源演化的重大科学问题具有重要理论意义，而且对功能稻米分子育种及其产业化和解决人类慢性病爆发难题具有较高的实用价值: (1) 通过籼及粳稻区种植的云南稻初级核心种质、核心种质糙米和精米4种功能成分检测,揭示了抗性淀粉、r-氨基丁酸、总黄酮和生物碱含量，以及糙米变精米功能成分损失率均呈现明显的地带性特征及其州市间差异显著，明确了糙米4种功能成分含量在水陆、沾糯、早中晚、米色、米味间差异极显著,而有无芒差异不大；发现了现代人食用精米比古人食用糙米更易患慢性病的关键功能成分。(2)通过云南稻核心种质的10个SSR标记和程氏指数的籼粳鉴别，明确了程氏籼粳6个分类性状与6个SSR标记密切相关及其两者判别籼粳的一致性，揭示了云南地方稻种的原始保守性和籼粳分化呈现连续性变异，基于糙米功能成分揭示了亚洲栽培稻的栽培型间的进化关系，提出了云南是人类的起源进化与稻种演化密切相关的共同圈。(3)通过云南稻核心种质及其近千份NILs糙米和精米的4种功能成分检测，确定了亲本及其对应NILs高、中和低4种功能成分共231份；用均匀分布在水稻12条染色体上的154个SSR标记对231份微核心种质及其NILs群体进行全基因组扫描、SSR标记聚类和评价NILs质量，证实培育出一批高质量的NILs；实现了功能稻的常规育种与分子育种的有机结合。(4)培育出基本稳定的水稻糙米特高功能成分近等基因系共28个，其中2份兼有3种特高功能成分; 5份兼有2种特高功能成分；构建了高功能成分的功能稻米育种关键技术体系，其中3个申请植物新品种权。发表论文15篇，其中2篇SCI收录和2篇EI收录;培养博士1名和硕士6名。