论文部分内容阅读
小麦是世界上最重要的粮食作物之一,是世界粮食战略储备和谷物贸易的最主要粮食种类,其营养丰富,加工食物种类繁多,被称为世界性粮食。随着国民经济的稳定增长,人民生活水平逐渐提高,人们也越来越重视主粮的营养和健康品质,因此培育高产、抗病、营养健康的小麦新品种已成为我国小麦育种的重要目标。本研究以中国小麦核心种质资源材料（HZ）、四川省2017-2018小麦区域试验材料（Q）以及川农号小麦品种（CN）为实验材料,测定了它们的主要营养品质:蛋白质、赖氨酸、淀粉及植酸含量;籽粒性状:粒长、粒宽、周长、千粒重、容重;分析了这些性状间的相关性,并通过多元回归及主成分聚类分析探索这些特性对营养品质的效益贡献。利用A-PAGE鉴定了四川目前育成品种中的1RS/1BL易位系所占比例,并分析了1RS/1BL易位对营养品质及籽粒性状的影响。其研究结果如下:1.对供试材料主要营养品质分析发现:（1）各麦区的供试材料中蛋白质、赖氨酸、淀粉及植酸含量的平均变异系数从大到小依次为:赖氨酸（31.62%）、植酸（22.51%）、淀粉（10.61%）、蛋白质（10.26%）,表明这些性状都存在较大的改良空间,特别是赖氨酸和植酸含量的改良空间更大。（2）各麦区间的蛋白质、赖氨酸、淀粉和植酸含量均存在显著性差异。其中,蛋白质平均含量从高到低依次为:长江中下游冬麦区＞东北春麦区＞黄淮冬麦区＞青藏春冬麦区＞北部冬麦区＞华南冬麦区＞西南冬麦区＞北部春麦区＞西北春麦区＞新疆冬春麦区;赖氨酸平均含量从高到低依次为:新疆冬春麦区＞黄淮冬麦区＞长江中下游冬麦区＞西北春麦区＞东北春麦区＞青藏春冬麦区＞西南冬麦区＞华南冬麦区＞北部冬麦区＞北部春麦区;淀粉平均含量从高到低依次为:青藏春冬麦区＞华南冬麦区＞黄淮冬麦区＞东北春麦区＞西北春麦区＞西南冬麦区＞新疆冬春麦区＞长江中下游冬麦区＞北部冬麦区＞北部春麦区;植酸平均含量从高到低依次为:西北春麦区＞新疆冬春麦区＞西南冬麦区＞北部春麦区＞黄淮冬麦区＞青藏春冬麦区＞华南冬麦区＞长江中下游冬麦区＞北部冬麦区＞东北春麦区。（3）地方品种的蛋白质、赖氨酸、淀粉平均含量都显著高于选育品种,植酸含量显著低于选育品种,表明在现代小麦育种中使得赖氨酸含量降低,植酸含量增加,营养品质有所降低。2.对供试材料籽粒性状分析发现:（1）各麦区的供试材料中粒长、粒宽、周长、千粒重及容重的平均变异系数从大到小依次为:千粒重（25.19%）、粒宽（9.51%）、粒长（7.59%）、周长（7.55%）、容重（5.93%）,表明千粒重还具有较大的改良空间。（2）各麦区间的粒长、粒宽、周长和容重均存在显著性差异,千粒重差异不显著。其中,西北春麦区的粒长（6.59mm）和周长（16.68mm）最大;长江中下游冬麦区的粒宽最大（3.15mm）;华南冬麦区的千粒重最高（38.56g）;黄淮冬麦区的容重最高（764.21g/L）。（3）选育品种的粒长、粒宽、周长、千粒重和容重均显著高于地方品种,表明随着育种工作的进行,我国小麦外观品质和产量都得到了极大改良。3.对供试材料主要营养品质和籽粒性状的相关性分析发现,蛋白质含量与粒长、粒宽、周长、千粒重均呈极显著负相关,蛋白质含量与容重呈显著正相关;赖氨酸含量与粒长、粒宽、周长、千粒重、容重均呈极显著或显著负相关;直链淀粉含量与粒长、粒宽、周长、千粒重和容重均呈极显著或显著正相关;支链淀粉含量与粒长、粒宽、周长、千粒重和容重均呈极显著或显著负相关;植酸含量与粒长、粒宽、周长、千粒重均呈极显著正相关。表明籽粒性状与主要营养品质间存在紧密关系,可以通过测定籽粒性状来预测营养品质。进一步多元逐步回归分析发现,粒宽、千粒重和容重对小麦营养品质的影响显著。回归方程分别为Y蛋白质=9.648-0.044X千粒重+0.009X容重（R~2=0.210**）;Y赖氨酸=0.197+1.131X粒宽-0.007X千粒重（R~2=0.137**）;Y直链淀粉=12.758+0.081X千粒重（R~2=0.104**）;Y支链淀粉=49.928-0.125X千粒重（R~2=0.127**）;Y植酸=3.582+0.022X千粒重-0.002X容重（R~2=0.135**）。因此,可以将粒宽、千粒重和容重作为小麦营养品质育种早期筛选的主要指标。4.对供试材料主要营养品质和籽粒性状的主成分分析发现,前4个主成分包含的信息量占全部信息量的77.38%,分别是千粒重因子、总淀粉因子、直链淀粉因子和容重因子。基于主成分结果,在遗传距离2.5处将供试材料聚为7类。第1类群的籽粒性状最为优良,共74个品种,占全部供试材料的20.8%;第6类群的营养品质最为优良,共31个品种,占全部供试材料的8.7%;第7类群的综合品质最为优良,共54个品种,占全部供试材料的15.2%,可为小麦营养品质和籽粒性状育种提供材料。5.利用A-PAGE从CN和Q材料中共鉴定出38个含有1RS/1BL易位染色体的品种,占比为34.23%。对其营养品质和籽粒性状分析发现,1RS/1BL易位品种和非1RS/1BL易位品种的营养品质和籽粒性状间的差异均不显著。说明1RS/1BL易位对小麦主要营养品质和籽粒性状均无显著性影响,新的1RS/1BL易位系可以在小麦育种中进一步利用,发挥其产量和抗病优势。