【摘 要】
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小麦面粉加工品质性状是由多基因控制的数量性状,遗传基础较为复杂。利用高密度SNP标记对小麦品系的面粉加工品质相关性状进行关联分析,挖掘其潜在的有益基因位点,为小麦的面粉加工品质改良提供新的基因资源。本研究以178份黄淮麦区小麦品系为材料,在辉县、开封和温室3个不同环境条件下进行田间试验,结合小麦660K SNP芯片上来自A、B、D染色体组上的多态性位点,对小麦的面粉加工品质相关性状进行全基因组关联
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小麦面粉加工品质性状是由多基因控制的数量性状,遗传基础较为复杂。利用高密度SNP标记对小麦品系的面粉加工品质相关性状进行关联分析,挖掘其潜在的有益基因位点,为小麦的面粉加工品质改良提供新的基因资源。本研究以178份黄淮麦区小麦品系为材料,在辉县、开封和温室3个不同环境条件下进行田间试验,结合小麦660K SNP芯片上来自A、B、D染色体组上的多态性位点,对小麦的面粉加工品质相关性状进行全基因组关联分析,为小麦品质育种提供优异位点;同时通过SDS-PAGE技术对178份小麦品系进行高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）的鉴定,并与小麦面粉加工品质进行数量回归分析,进而分析HMW-GS与小麦品质性状的关系。全文取得如下结果:（1）对178份黄淮麦区小麦品系的面粉加工品质性状:蛋白含量（GPC）、湿面筋含量（WGC）、吸水率（WA）、粉质延伸度（FE）、沉降值（SV）、稳定时间（ST）进行考察,对三个环境条件下的品质性状进行最优无偏估计,求得每个性状的BLUE值。结果表明:6个品质性状在不同环境下均存在广泛变异,变异系数最大的是稳定时间,为36.07%,最小的是吸水率,为3.23%。双因素方差分析结果显示,6个品质性状基因型、环境以及基因型与环境互作均达到极显著差异（P＜0.001）。广义遗传率分析表明湿面筋含量遗传率最大,为76%,蛋白含量遗传率为74%,沉降值遗传率为69%,粉质延伸度遗传率为59%,吸水率与稳定时间的遗传率最小,均为48%。相关性分析结果显示:蛋白含量与湿面筋含量、吸水率、粉质延伸度、沉降值、稳定时间均呈极显著正相关;湿面筋含量与吸水率、粉质延伸度、沉降值、稳定时间均呈极显著正相关;吸水率与粉质延伸度、沉降值呈极显著正相关,与稳定时间呈正相关;粉质延伸度与沉降值、稳定时间呈极显著正相关;沉降值与稳定时间呈极显著正相关。（2）基于小麦660K SNP芯片中来自A、B、D染色体组上的292595个高质量的多态性SNP标记,对178份黄淮麦区小麦品系进行全基因组关联分析,结果表明:在3个不同环境条件下及BLUE值下共鉴定出3613个与面粉加工品质性状显著关联的位点,其中包含303个与品质性状稳定关联的位点,这些SNP位点在小麦的所有染色体上均有分布。与吸水率稳定关联位点最多,为90个,稳定关联区段9个,其中位于6B染色体（496.90-497.71 Mb）上SNP位点较多;检测到与蛋白含量稳定关联位点共51个,稳定关联区段9个,且在1B染色体上检测到的SNP位点最多;检测到与湿面筋含量稳定关联位点共30个,稳定关联区段共2个,分布在1B及5B染色体上;检测到与粉质延伸度稳定关联位点共83个,稳定关联区段共3个,其中1B染色体上定位到的SNP位点最多;检测到与沉降值稳定关联位点共29个,稳定关联区段共3个,其中在5A染色体上定位到的SNP位点最多;检测到与稳定时间稳定关联位点共20个,稳定关联区段共2个,其中位于3A染色体（459.57-461.67 Mb）上的SNP位点较多。另外,对178份优质小麦的相关品质性状关联的SNP位点进行候选基因预测和功能注释,结果表明这些位点在小麦中主要与低分子量谷蛋白、蛋白结构域、转移酶、蛋白激酶、亮氨酸等相关。（3）以178份黄淮麦区小麦品系为材料,通过SDS-PAGE技术对其进行高分子量谷蛋白亚基鉴定,通过HMW-GS与小麦品质性状建立线性回归方程,分析得到Glu-1位点编码的亚基类型对各品质性状的影响效应,结果表明:178份黄淮麦区小麦品系在Glu-1位点上共分离出13种HMW-GS亚基类型及29种亚基组合,（1,7+8,5+10）亚基组合出现频率最大为11.80%,有12种亚基组合仅出现一次频率为0.56%,HMW-GS品质评分范围为5-13分,品质平均评分大于8分。Glu-1位点上各亚基变异对蛋白含量、湿面筋含量、吸水率、粉质延伸度、沉降值、稳定时间的影响效应均为Glu-D1＞Glu-B1＞Glu-A1。
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