小麦贮藏蛋白组分含量与成品加工品质主要参数的关系及其全基因组关联分析

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小麦育种的重要目标是提高产量并改良加工品质。贮藏蛋白组分含量对加工品质具有重要作用。本研究采用超高效液相色谱技术分析54份国内外优质品种(品系)的贮藏蛋白组分含量,研究其与面团流变学特性等蛋白质品质及面包、馒头和面条加工品质的关系;并利用SNP标记进行产量、面团流变学特性等蛋白质品质性状及成品加工品质的全基因组关联分析,发掘与上述性状相关的基因并开发连锁的SNP标记,以加快分子标记在产量和品质协调改良中的应用。主要结果如下:1.基因型、地点及其互作显著影响产量、蛋白质品质性状、贮藏蛋白组分含量和面包、馒头、面条加工品质。谷蛋白及其组分含量主要由基因型决定,醇溶蛋白含量主要受地点影响。Glu-D1位点对蛋白质品质的影响较大,Glu-A3位点和Glu-A3*Glu-B3位点互作效应对蛋白组分含量的影响较大,Glu-D1和Glu-A3位点对面包品质的影响较大,Glu-A3位点和Glu-B1*Glu-D1*Glu-A3位点互作效应对馒头品质的影响较大,Glu-D1、Glu-A3、Glu-B3位点和Glu-B1*Glu-D1*Glu-A3位点互作效应对面条品质影响较大。2.面包品质较好材料多含1、17+18、5+10、Glu-B3d亚基,其蛋白质含量、和面时间、峰值带高、峰值带宽、峰值面积、8min带宽、形成时间、稳定时间、拉伸面积、延展性、最大抗延阻力、x-型高分子量亚基含量、高和低分子量亚基含量、谷蛋白和贮藏蛋白含量、不溶性谷蛋白聚合体含量和百分比较高,但?醇溶蛋白和醇溶蛋白含量、醇溶蛋白与高和低分子量亚基含量比值较低。馒头品质较好材料多含N、17+18、4+12、Glu-B3c亚基,其和面时间、峰值面积、8min带宽、稳定时间、最大抗延阻力、y-型高分子量亚基含量、低分子量亚基含量、谷蛋白含量较高,但峰值带高、?醇溶蛋白和醇溶蛋白含量较低。面条品质较好材料多含N、Glu-B3j亚基,其x-型高分子量亚基含量、?醇溶蛋白含量、醇溶蛋白与低分子量亚基含量比值、高与低分子量亚基含量比值、x-与y-型高分子量亚基含量比值较高,但峰值带宽、峰值面积、8min带宽、吸水率、形成时间、稳定时间、拉伸面积、延展性、最大抗延阻力、y-型高分子量亚基含量、醇溶蛋白和贮藏蛋白含量、可溶性和不溶性谷蛋白聚合体含量较低。面包和馒头品质较好材料的和面时间、峰值带高、8min带宽、稳定时间、拉伸面积、延展性、最大抗延阻力、x-型高分子量亚基含量、高分子量亚基含量、低分子量亚基含量、谷蛋白含量、不溶性谷蛋白聚合体含量和百分比较高,但?、?/?醇溶蛋白和醇溶蛋白含量、醇溶蛋白与高和低分子量亚基含量比值较低。面包和面条品质较好材料的峰值带高和延展性较高,但?/?醇溶蛋白含量、醇溶蛋白与谷蛋白和高分子量亚基含量比值较低。馒头和面条品质较好材料的峰值面积、延展性和高分子量亚基含量较高,但吸水率和低分子量亚基含量较低。面包、馒头和面条品质均较好的材料的蛋白质含量、延展性、最大抗延阻力、不溶性谷蛋白聚合体含量和百分比较高,但醇溶蛋白与谷蛋白和低分子量亚基含量比值较低。3.蛋白质品质和面包、馒头、面条加工品质受贮藏蛋白组分含量的显著影响。谷蛋白含量与面包总分呈0.01水平显著正相关(r=0.24),与馒头光滑性呈0.01水平显著负相关(r=-0.34)。醇溶蛋白和谷蛋白含量比值与馒头光滑性和面条总分呈0.01水平显著正相关(r=0.31),与面包总分呈0.01水平显著负相关(r=-0.24)。不溶性谷蛋白聚合体含量与蛋白质品质呈0.01水平显著正相关(r=0.230.62),与面包总分呈0.01水平显著正相关(r=0.51),与面条总分呈0.01水平显著负相关(r=-0.30)。与馒头和面条品质相比,面包品质更容易受到不溶性谷蛋白聚合体含量的影响。4.分别在11、19、21、21、21和17条染色体上定位到51、567、687、275、499和123个与产量、蛋白质品质、蛋白组分含量、面包、馒头和面条品质相关的SNP标记。1A、2A、3B、4A和6A染色体上Excaliburc5033587、IAAV444、BobWhitec2436473、Kukric79627494和BS0006390351等5个SNP标记同时对产量和蛋白质品质有影响。1A、1D、4A、6B和7A染色体上wsnpExc6432763176640、BS0003094851、Tdurumcontig519591408、RAC875c41444939和BS0006605451等42个SNP标记同时对蛋白组分含量和蛋白质品质有影响。1A、2A、4A、5B和7B染色体上wsnpExc6432763176640、GENE-135036、Excaliburc14189156、Excaliburc2433324和Kuc59561667等19个SNP标记同时对面包和馒头品质有影响。2A、3B和4A染色体上Kukric22686422、JDc48963238、Excaliburc22827452和BS0004806751等4个SNP标记同时对面包和面条品质有影响。1B、2A、3B和7B染色体上Excaliburc25368372、Kukric2551253、IAAV80、Excaliburc28017641、BS0005242351和BS0001055751等6个SNP标记同时对馒头和面条品质有影响。
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