489份小麦种质资源加工品质相关性状鉴定与全基因组关联分析

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zlongtime
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我国是世界上小麦生产和消费的第一大国。随着经济发展,人民饮食水平不断提升,小麦市场多元化需求也不断增加,需大量进口优质小麦。因此解析小麦种质资源优异加工品质,培育优质小麦新品种具有重要意义。本文对国内外489份由骨干亲本、审定品种、优异农家种、国外引进品种组成的小麦种质资源的加工品质相关性状进行鉴定,筛选出优质小麦种质资源,基于芯片测序开展全基因组关联分析,鉴定出优异基因位点,主要结果如下:(1)489份材料加工品质主要指标存在着丰富多样性,面粉的粗蛋白、湿面筋、粗灰分干基变异系数为15.28%、12.19%、10.55%;糊化品质中稀懈值、低谷粘度、峰值粘度、最终粘度和回生值的变异系数为33.29%、17.19%、16.48%、15.18%、14.52%;面粉流变学特性中稳定时间、峰值能量、耐搅拌指数、形成时间、弱化值和质量指数的变异系数为 62.32%、44.69%、32.51%、31.70%、24.87%、19.77%。(2)小麦面粉水分含量与峰值粘度、稀懈值呈极显著正相关,相关系数为0.159和0.166,与回生值、形成时间、稳定时间和质量指数呈极显著负相关,相关系数为-0.146、-0.219、-0.172、-0.173。粗蛋白与形成时间、稳定时间、质量指数呈极显著正相关,相关系数为0.139、0.130、0.175,与弱化值呈极显著负相关,相关系数为-0.263。糊化特性与流变特性的性状之间,峰值粘度、稀懈值与流变特性性状之间均体现出较为一致的相关性,两者均与稳定时间和质量指数呈极显著正相关,与形成时间呈正相关,与弱化值呈极显著负相关。(3)通过聚类分析,将489份材料分为3组,编号分组3的综合品质较好,在糊化特性和面团流变性上表现更佳,湿面筋含量均值为44.91%,粗灰分干基均值为1.14%,峰值粘度均值为1442.96 cP,稀懈值为437.75 cP,形成时间均值为2.94 min,弱化值为119.17 FU,质量指数均值为46.96。分组2整体的品质参数低,面筋含量均值为48.56%,粗灰分干基均值为1.13%,峰值粘度均值为915.05 cP,形成时间均值为2.46 min,稀懈值为401.76 cP,弱化值为136.58 FU,质量指数均值为38.48。(4)主成分分析发现面粉流变学特性和糊化特性对小麦品质具有更高权重的影响,第一主要成分特征值为5.33,贡献率为25.39,主要包含的面粉流变学特性的相关指标:质量指数、形成时间、稳定时间、耐搅拌系数、弱化值等;第二主成分特征值为3.70,贡献率为17.63,包含糊化特性指标:最终粘度、回生值、峰值粘度等。第三主要成分特征值为2.85,贡献率为13.56%,主要正向影响的性状为峰值带宽、吸水率、粗蛋白。根据得分情况,筛选出品质主成分分数最高和最低的材料各30份。(5)通过对小麦材料品质性状综合性评价,筛选了一批在杨凌主要品质性状表现更加优异的小麦种质资源材料5份,分别筛选1 1个不同品质性状中最优异的前15份材料,有助于小麦品质育种工作的开展。(6)通过GWAS分析,筛选绝对阈值大于10-4糊化品质显著基因位点147个,多效应位点20个,为后续品性状质基因的定位与挖掘,奠定了基础。
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