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小麦是世界最重要的口粮作物之一,生活水平的提高对小麦品质提出了更高的要求,品质遗传改良已成为小麦育种家越来越重视的育种目标。高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)是小麦籽粒贮藏蛋白的重要成分,其含量、类型和组成特点决定着小麦的加工品质。本实验以294份中国核心种质小麦品种(系)和5份华中农业大学自育成小麦品种,种植于武汉华中农业大学实验田。利用SDS-PAGE方法鉴定了299份材料的高分子量麦谷蛋白亚基,利用NIRS DS2500近红外分析仪测定了294份中国核心种质材料的籽粒淀粉含量、蛋白质含量、降落数值、硬度、容重、弱化度、湿面筋含量和Zeleny沉淀值8个品质指标。系统分析了供试材料的HMW-GS组成及遗传多样性,对HMW-GS组成特点与部分品质性状的关系进行显著性分析。主要研究结果如下:1.HMW-GS亚基类型:299份小麦供试材料共出现17种HMW-GS亚基类型,在Glu-A1位点出现3种,分别是1(31.10%)、2*(3.68%)、Null(65.22%);在Glu-B1位点出现9种,分别是7(5.69%)、7+8(63.88%)、7+9(20.07%)、6+8(2.34%)、20(2.34%)、13+16(2.01%)、14+15(2.68%)、17+18(0.33%)、22(0.67%);在Glu-D1位点出现5种,分别是2+12(58.19%)、4+12(1.00%)、5+10(11.04%)、2+10(13.04%)、5+12(16.72%)。299份供试材料组成的群体的4个遗传多样性指数分别是:多态位点百分率(P)=1.0000,等位基因平均数(A)=5.6667,平均每个位点的等位基因有效数(Ae)=2.2133,遗传多样性指数(H)=0.5423。表明该群体Glu-1位点的遗产多样性高,HMW-GS的变异类型丰富。2.亚基组合类型:299份小麦供试材料中共有49种HMW-GS亚基组合类型其中N/7+8/2+12组合的频率最高,为37.46%。其次分别是1/7+8/5+12(6.02%)、1/7+8/2+12(5.69%)、N/7+8/2+10(5.69%)、N/7+9/2+12(4.35%)和1/7+9/2+12(4.01%)亚基组合类型。其他亚基组合类型出现的频率比较低,频率在0.34%~2.68%之间。3.HMW-GS等位基因组合的聚类分析结果:在相似系数为0.73处可以将49种HMW-GS等位基因组合聚为六类,第一类含有4种HMW-GS等位基因组合,分别是Glu-A1a/Glu-B1f/Glu-D1a、Glu-A1a/Glu-B1f/Glu-D1h、Glu-A1c/Glu-B1f/Glu-D1a、Glu-A1c/Glu-B1f/Glu-D1e,该类小麦品种数共6个;第二类仅含有1种HMW-GS等位基因组合Glu-A1c/Glu-B1i/Glu-D1a,该类小麦品种数1个;第三类含有4种HMW-GS等位基因组合,分别是Glu-A1a/Glu-B1d/Glu-D1a、Glu-A1c/Glu-B1d/Glu-D1a、Glu-A1c/Glu-B1d/Glu-D1e、Glu-A1c/Glu-B1d/Glu-D1d,该类小麦品种数共7个;第四类含有20种HMW-GS等位基因组合,该类小麦品种数共214个;第五类含有16种HMW-GS等位基因组合,该类小麦品种数66个;第六类含有4种HMW-GS等位基因组合,分别是Glu-A1a/Glu-B1h/Glu-D1e、Glu-A1a/Glu-B1h/Glu-D1a、Glu-A1a/Glu-B1h/Glu-D1h、Glu-A1b/Glu-B1h/Glu-D1h,该类小麦品种数共5个。4.供试材料的品质性状特点:对294份中国核心种质小麦供试材料的8个品质性状进行了测定和比较(籽粒淀粉含量、蛋白质含量、降落数值、硬度、容重、弱化度、湿面筋含量、Zeleny沉淀值),其中蛋白质含量大于等于14%的品种数为40个,占比为13.61%,小于13%的品种数为193个,占比为65.64%;湿面筋含量大于等于32%的品种数为30个,占比为10.20%,小于28%的品种数为148个,占比为50.34%;Zeleny沉淀值大于等于45ml的品种数为28个,占比为9.52%,小于30ml的品种数为85个,占比为28.91%;容重大于等于770g/l的品种数为290个,占比为98.64%。同时对这8个品质性状进行了相关分析,8个品质性状间有一定的相关性。5.亚基类型及亚基组合与部分品质性状的关系:供试材料的HMW-GS主要亚基类型与品质性状有一定的关系,Glu-1位点同一位点不同亚基变异类型的品质性状存在一定变异,且不同品质性状变异程度亦存在差异,14+15、7+9和5+10亚基对面包小麦品质性状的正向效应较高;不同的HWM-GS组合对蛋白质含量、降落数值、容重和湿面筋含量的影响均达到显著水平(0.05),1/7+9/2+12和N/7+9/5+10亚基组合的小麦品种,其蛋白质含量、降落数值、容重和湿面筋含量相对较高,N/7/2+12亚基组合的小麦品种,其蛋白质含量、降落数值、容重和湿面筋含量相对较低。