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玉米是生产淀粉最主要的作物之一,玉米淀粉在食品和工业中具有广泛用途。近年来随着经济的发展和人民生活水平的提高,人们对淀粉品质的要求越来越高。改良淀粉品质已成为玉米育种的重要课题之一。研究淀粉品质性状间的关系以及深入了解淀粉合成相关基因对淀粉品质的影响可为优良品种的选育和淀粉品质的遗传改良提供一些参考。本研究以104份玉米自交系(包括67份普通玉米和37份糯玉米)为供试材料,对RVA糊化特性、淀粉热力学特性(凝胶和回生特性)、总淀粉含量以及支直比等淀粉品质性状进行检测,旨在全面了解不同玉米自交系之间淀粉品质性状的差异;同时选择12份具有不同淀粉品质性状的玉米材料进行4个去分支酶基因USA1、ISA2、ISA3、PUL)的测序,分析4个去分支酶基因的核苷酸序列变异,并基于PUL基因发展分子标记,研究PUL基因序列变异对淀粉品质性状的影响,从而为玉米自交系淀粉品质进一步改良提供理论依据。主要研究结果如下:(1)普通玉米自交系间和糯玉米自交系间在淀粉品质性状上均呈极显著差异。在普通玉米自交系籽粒淀粉品质性状中,回复值的变异系数最大,凝胶特征参数的峰值温度最小;在糯玉米自交系籽粒淀粉品质性状中,回复值的变异系数也最大,凝胶特征参数中的终值温度则最小。基于淀粉理化特性(糊化特性和热力学特性)对104份玉米自交系进行聚类,可将自交系分为3类。第一类,全是糯玉米自交系,该类除了回复值、糊化时间以及糊化温度明显较低外,其余各特征值总体表现为较高;第二类,全是普通玉米自交系,该类总体表现为各特征值较低,明显低于第一类;第三类,主要是普通玉米自交系,也有少数糯玉米自交系,该类各特征值明显低于前两类,但其变异系数总体表现出很高。(2)在普通玉米或糯玉米自交系籽粒淀粉品质性状间,除了总淀粉含量和支直比与糊化特性间未达到显著相关外,其余淀粉品质性状间均存在一定相关关系。其中,普通玉米的总淀粉含量、支直比以及RVA糊化特性都与凝胶特性具有一定相关性。总淀粉含量与终值温度,支直比与峰值温度呈显著正相关;峰值黏度、谷值黏度、终值黏度、崩解值与终值温度极显著负相关,与热焓值显著正相关;糊化温度与起始温度、峰值温度、终值温度呈极显著正相关。在糯玉米各性状间,支直比与凝胶参数的起始温度、峰值温度、终值温度呈显著负相关,峰值黏度、崩解值与凝胶参数的热焓值显著正相关,回复值与回生特征参数的终值温度极显著正相关。(3)对12份玉米自交系的4个淀粉去分支酶基因的序列分析发现,共检测到多态性位点126个,包括SNP位点94个,InDel位点32个。核酸多样性π值变幅为0.00006-0.00273,0值变幅为0.00012-0.00333。4个基因的Tajima’s D值测验和Fu与Li的D*、F*测验都未达显著水平,说明未偏离中性进化,没有发生纯化选择。(4)基于12份玉米材料的序列比对,开发了淀粉去分支酶基因PUL的4个分子标记(L1、L2、L3、L4)。利用这些分子标记对104份供试材料进行了基因型检测,并分析PUL基因多态性与淀粉品质性状的关系。结果表明:PUL基因标记的遗传多态性位点及其位点互作与3个淀粉品质性状的变异有关。其中,与糊化温度相关的为L2×L3,可解释表型变异率为4%;与凝胶特征参数的起始温度相关的有L2、L4以及L3×L4,总共可解释表型变异率为16%;与回生特征参数的起始温度相关的有L2、L2×L4以及L3×L4,总共可解释表型变异率为15%。