【摘 要】
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小麦是世界上主要的粮食作物之一。高产、优质、稳产一直是小麦育种的主要目标,其中小麦的品质直接影响着粮食的收购、加工企业原材料和产品质量的稳定性。小麦及其亲缘种属间存在丰富的细胞质变异,是小麦育种宝贵的遗传资源,优质小麦种质资源的研究与利用,对小麦育种具有重要意义。因此,异源细胞质对普通小麦的遗传效应日益被人们所重视。目前,利用异源细胞质对小麦部分性状的改良取得了一定的成效,并取得了一定的社会和经济
【基金项目】
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优质高产抗病耐旱节水小麦新品种培育,杨凌种业创新重点研发（Ylzy-xm-03）； 陕西省作物杂种优势研究与利用重点实验室后补助项目（编号:2018SZS-22）；
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小麦是世界上主要的粮食作物之一。高产、优质、稳产一直是小麦育种的主要目标,其中小麦的品质直接影响着粮食的收购、加工企业原材料和产品质量的稳定性。小麦及其亲缘种属间存在丰富的细胞质变异,是小麦育种宝贵的遗传资源,优质小麦种质资源的研究与利用,对小麦育种具有重要意义。因此,异源细胞质对普通小麦的遗传效应日益被人们所重视。目前,利用异源细胞质对小麦部分性状的改良取得了一定的成效,并取得了一定的社会和经济效益,但是关于异源细胞质对小麦面筋蛋白与淀粉理化特性的研究则相对较少。为阐明异源细胞质对小麦面筋蛋白与淀粉理化特性影响的遗传效应,本研究以10种山羊草（Aegilops）属异源细胞质小麦品系Chris为材料,主要通过分析山羊草属异源细胞质背景下小麦面团品质、面筋蛋白结构和淀粉的理化特性,综合比较山羊草属异源细胞质对小麦品质性状影响的机制,以期筛选优良的异源细胞质种质,为小麦品质杂交育种工作提供一定的参考和理论依据,研究获得如下主要结论:1.籽粒周长和千粒重受山羊草属异源细胞质的影响变异程度相对较大,其余籽粒物理性状相对较为稳定;10种异源山羊草细胞质中,粘果山羊草和偏凸山羊草细胞质相比于其它山羊草细胞质而言对籽粒物理性状具有明显的提高作用,而二角山羊草细胞质具有明显的降低作用。籽粒品质相关指标单因素方差分析表明,异源山羊草细胞质对小麦蛋白质、湿面筋含量及沉降值具有不同程度的影响,绝大多数异源细胞质对品质相关指标的影响呈现显著性差异;通过相关性分析发现粒长、粒宽与千粒重具有显著的正相关,千粒重与籽粒品质指标呈显著负相关。2.易变山羊草、牡山羊草和粘果山羊草细胞质背景下的小麦在面团混揉特性表现较好,具有较长的稳定时间和形成时间,表明这三种细胞质小麦面团更耐混揉;易变山羊草和粘果山羊草细胞质小麦面团具有较好的粘弹性。综合面团的混揉特性和粘弹特性分析,易变山羊草和粘果山羊草细胞质小麦具有较好的面团品质。3.山羊草属异源细胞质几乎不影响小麦高分子量谷蛋白亚基组成。10种山羊草异源细胞质小麦HMW-GS在Glu-B1均为7+9亚基,在Glu-D1位点均为5+10的优质亚基。山羊草属异源细胞质小麦面筋蛋白二级结构分析表明,分子间β折叠和分子内β折叠无显著差异,面团品质较好的粘果山羊草-chris和易变山羊草-chris具有较高含量的β转角和反向β折叠,而α螺旋变化并无规律;面团品质表现较好的易变山羊草-Chris和粘果山羊草-chris具有致密紧凑的面团网络结构。4.不同异质小麦直链淀粉含量差异显著,粒度分布也表现显著差异;面团品质较好的易变山羊草和粘果山羊草细胞质小麦具有较高含量的B型淀粉含量、中等的直链淀粉含量、较低的糊化温度以及焓变值;B型淀粉含量与糊化温度和糊化焓呈显著负相关关系;易变山羊草细胞质和粘果山羊草细胞质小麦淀粉更容易发生糊化反应。5.易变山羊草-chris和粘果山羊草-chris的B/孔隙度和B/A/孔隙度较高,表明这两种异源细胞质小麦淀粉粒在面筋网络结构中有较强的填充能力,进而正向影响着面团的品质。
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