小麦品种完全双列杂交F2遗传分析及醇溶蛋白研究

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本试验选取7个品种作为亲本,按Griffing双列杂交法Ⅱ配制21个杂交组合。对亲本及21个组合的类胡萝卜素含量、白度值、L值、a值、b值、蛋白质含量、湿面筋含量、峰值黏度、低谷黏度、稀懈值、最终黏度、反弹值、峰值时间和糊化温度进行品质性状的测定。同时对测定结果进行了方差分析、配合力分析、遗传参数分析,拟研究不同亲本及组合对其后代品质性状的影响。以安徽农业大学大扬店试验基地种植的135份资源品种(系)为供试材料,测定其籽粒近红外参数、RVA参数、色差仪参数等品质性状。同时,为了解供试材料的醇溶蛋白亚基组成及其遗传多样性,利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)技术,对上述135份资源品种(系)进行醇溶蛋白谱带分析,计算每个供试材料的醇溶蛋白谱带组成。对137份安徽省当前种植小麦品种进行醇溶蛋白谱带分析,测定面粉若干理化特性、粉质特性以及面筋指标,试图探索醇溶蛋白对安徽省种植小麦品种若干品质性状的影响。1.完全双列杂交的配合力分析结果表明,21个杂交组合的14个品质性状中,除湿面筋含量、峰值时间以及糊化温度外,其他的11个品质性状之间差异均达到显著或极显著。蛋白质含量和类胡萝卜素含量一般配合力(GCA)效应品种间差异极显著,特殊配合力(SCA)效应组合间差异极显著,认为GCA和SCA的遗传同时受基因加性和非加性效应的共同作用。在双列杂交供试材料中,亲本品种苏麦188蛋白质含量的一般配合力效应值最大,不仅与表现负值效应的4个亲本间的差异达到极显著,而且与表现为正值效应的2个亲本间的差异也达到极显著,说明苏麦188的一般配合力值较高,可以显著提升杂交后代的蛋白质含量。遗传力分析结果表明,L值、a值、b值和w值的狭义遗传力均在55%以上,说明主要受加性基因控制,其它性状狭义遗传力较小,受非加性基因的影响较大,不宜早代选择。湿面筋含量、L值、a值、b值、w值以及峰值黏度的GCA(%)均达到了 60以上,说明在亲本选择上,一般配合力更重要一些。蛋白质含量、反弹值的SCA(%)均达到60以上,表明特定组合的SCA显性效应亦不可忽视。2.供试资源品种(系)的酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)结果表明,135份供试材料共分离出2435条谱带,统计后得出不同迁移率的谱带共77条。出现次数最多的是ω-13.4,出现频率为50.4%。出现次数最低的是:ω-12.1、ω-30.2、α-92.0、α-94.0 和α-98.6,出现频率均为 0.7%。供试材料中遗传距离(GD,cM)为0.067~1.000,所有材料的遗传距离平均值为0.702,说明供试材料的遗传距离较大。在GD=0.74的水平上将所有材料分为7个类群,部分类群中含有两个及以上亚类。3.安徽省种植137份小麦品种醇溶蛋白谱带分析结果表明,共分离出2 690条醇溶蛋白谱带,统计后得出不同迁移率的谱带共96条。其中,出现次数最高的是ω-14.3,出现频率为77.70%,出现次数最低的是α-81.7和α-89.3,出现频率均为0.72%。供试材料的遗传距离(GD,cM)为0.130~0.810,所有材料的遗传距离平均值为0.700,说明供试材料的遗传差异较大。在GD=0.73的水平上将所有材料分为7个类群,部分类群中含有两个及以上亚类。57条不同迁移率的谱带与136项次品质性状的相关系数达到极显著或显著。其中,谱带β-68与面团粉质质量指数和面筋指数呈显著正相关,谱带α-73.4与面粉色泽L值和白度值呈显著正相关,同时与b值呈负相关。本研究在安徽省种植小麦品种醇溶蛋白电泳中,有3条谱带ω-21.3、ω-23.6、γ-43.3未查阅到前人报道。本试验筛选出若干条对面粉及面团品质性状有显著影响的谱带,以期为针对醇溶蛋白的小麦品质改良提供参考。
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