水稻中铁锌含量遗传育种进展论文

水稻中铁锌含量遗传育种研究进展摘要分析研究水稻中铁、锌含量的必要性，阐述铁、锌元素在水稻植株不同部位的分布规律，并介绍了相关的遗传育种进展。现有的研究发现，铁、锌含量的基因型差异和遗传效应差异较大，并且铁、锌含量还与部分遗传性状相关，对当前研究所取得的进展和存在的问题进行总结，并对相关的研究方向进行展望。

关键词水稻；铁；锌；遗传育种；研究进展

中图分类号s511文献标识码a文章编号 1007-5739（2010）

24-0039-02

researchprogressongeneticbreedingofironandzinccontenti nrice

bi chao

（agronomy college，nanjing agriculture university，nanjing jiangsu 210095）

abstractthe paper introduced the necessity of researches on iron and zinc content of rice.the distributing rules of iron and zinc in different part of rice were illustrated，the relevant genetic breeding progress was also introduced.the current study found out that the differences in genotype and the genetic effect of iron and zinc content in rice grain were great，the content of the two trace elements were related with part of genetic characters.the progresses

and problems were summarized，and the relevant research direction was prospected.

key wordsrice；iron；zinc；genetic breeding；research progress

人类当前严重缺乏的微量营养元素是铁和锌[1]。中国是遭受铁或锌营养元素缺乏较为严重的国家之一，在贫困地区有高达75.9%的哺乳妇女受到缺铁性贫血的威胁[2]。中国预防医学科学院食品与营养卫生研究所调查结果显示，我国有近20%的人群存在铁营养缺乏或缺铁性贫血的问题，西部某些贫困地区的育龄妇女和儿童的贫血发生率已超过60%[3]。锌缺乏症在各种人群中均较普遍，学龄前儿童缺锌率高达40%~70%[4]。

铁、锌等微量元素营养不良将阻碍儿童的身体和智力发育，导致成人健康水平低下，严重影响工作效率和体能，从而显著降低其社会综合竞争能力，并给社会、经济发展带来巨大的损失。据世界银行（1994）统计，铁、锌等微量元素缺乏给发展中国家造成的经济损失至少占国民生产总值（gnp）的5%。据估算，我国每年因贫血造成的损失约为1.06亿美元，因儿童发育迟缓估计损失0.96亿美元[3]。鉴于营养缺乏症对国家、社会和家庭能产生严重的负面影响，开展稻米铁、锌微营养遗传育种研究工作，对改善和解决微营养缺乏具有重要的意义。

1铁、锌在水稻不同部位的分布规律

铁、锌等微量元素是水稻的功能性成分之一，研究其分布规律

能够为水稻铁、锌微量元素的遗传改良提供一定的依据。郝虎林等[5]分析了铁、锌在ir68144和ir64这2个品种中非剑叶、剑叶、茎秆、枝梗、颖壳、糙米这些部位的分布情况，总的趋势是：铁在非剑叶、剑叶、茎秆和枝梗中含量较高，而在颖壳和糙米中含量较低；锌则在茎秆中分布较多，在其他部位均较少；铁的总含量低于锌。廖江林等[6]分析了50份改良爪哇稻米籽粒中铁、锌元素的分布情况，结果显示这2种元素在糙米中的含量高于精米，糙米中铁、锌的含量分别是精米的3.0、1.9倍，该研究结果与其他一些学者的研究结果类似。王金英等[7]研究表明，糙米的含铁量和含锌量均显著高于精米的含量，说明稻米中的铁和锌元素主要集中在米皮层（皮、种皮、糊粉层和胚），而胚乳内含量较少。相比之下，铁元素在精米中含量较低，而锌元素在精米中含量较高。welch等[8]报道，粮食作物籽粒的外层均含有丰富的铁、锌矿质元素，碾去米皮层后，稻米的铁和锌元素含量分别损失68.8%和39.3%，麦粒损失39.5%和67.6%，玉米损失52.2%和80.9%。

2水稻籽粒中铁、锌元素含量的遗传研究进展

2.1水稻籽粒中铁、锌含量与其他遗传性状的相关性

铁、锌含量与籽粒形状有一定的相关性。zhang等[9]采用禾谷类种子数量性状遗传模型研究表明，籼型黑米粒重、粒长、粒宽、粒长宽比与籽粒铁、锌、锰含量存在较明显的种子直接加性相关、直接显性相关、细胞质相关、母体相关和母体显性相关。其中，粒重与锌、锰含量表现为显著或极显著的负向种子直接加性相关；粒

长与铁、锰含量的种子直接加性相关为正，与锌含量为负，且均达极显著水平；粒宽与锰含量的负向种子直接加性相关亦达极显著水平。

铁、锌含量也与种皮颜色有一定的相关性。张名位等[10]研究报道，水稻籽粒中铁含量与黑米色素含量表现为正相关，锌含量与黑米色素含量表现为负相关，但都未达到显著水平。

此外，还有学者研究了铁、锌含量与稻米品质的关系。曾亚文等[11]研究报道，铁和锌含量与胶稠度呈极显著或显著的负相关；gregorio等[12]研究发现，水稻香味与高铁和高锌含量具有一定的遗传相关。另外，graham等[13]也研究发现，籽粒芳香性和籽粒富铁、富锌性状存在高度连锁关系。因此，用它可以在一定范围内用来筛选富含铁、锌的水稻品种。

2.2水稻籽粒中铁、锌含量的基因型差异

由于地理、进化和人工选择的原因，水稻中的微量元素含量因品种类型而异，基因型差异很大。gregorio等[14]通过对不同来源的1 138份水稻种质研究发现，稻米铁含量为6.3~24.4 mg/kg，平均含量为12.2 mg/kg；锌含量为15.3～58.4 mg/kg，平均含量为25.4 mg/kg。表明不同的水稻品种因其基因型存在较大的差异，则其水稻品种中的微量元素铁、锌含量存在较大的差异。蒋彬[15]将采集于国内不同地区的239份水稻样品，统一在浙江大学华家池校区农场繁殖，研究结果表明，精米中铁含量的变异系数为43.9％。yang等[16]对285份水稻精米的铁、锰、铜和锌含量鉴定结果表明，