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优质是我国小麦育种的主攻目标之一,谷蛋白亚基对小麦品质有重要影响,但因谷蛋白研究材料遗传背景差异等原因,使得谷蛋白亚基品质效应的研究结果不尽相同,直接影响了小麦的品质改良。为此,本研究在课题组前期研究工作的基础上,继续转育小麦谷蛋白亚基的近等基因系,并对高代转育系的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)与籽粒蛋白品质性状及重要农艺性状进行比较分析,以期为小麦品质研究和优质品种选育提供参考依据。研究获得的主要结果如下:1.获得HMW-GS近等基因系的转育材料:在前期回交转育的基础上,本研究通过实验室SDS-PAGE和STS分子标记法对HMW-GS转育材料进行目标亚基或基因跟踪检测,再进行田间回交和自交转育HMW-GS近等基因系。已在新冬22、新冬33、垦冬00(2)和小偃22四个遗传背景下共回交转育获得了813个含不同HMW-GS的品系,分别导入15种HMW-GS类型。在新冬22遗传背景下,转育获得BC6、BC5、BC4和BC3的品系分别为200、8、10和15份,;已获得BC6亚基类型有13种,分别为N、1、2*、6+8、7+8、7+9、14+15、17+18、20、2+12、3+12、4+12和5+10;已获得BC4的亚基类型有7OE+8,已获得BC3的亚基类型有13+16。在新冬33遗传背景下,分别转育获得BC6、BC5和BC4的品系有123、6和2份;已获得BC6亚基类型有14种,分别为N、1、2*、6+8、7+8、7+9、13+16、14+15、17+18、20、2+12、3+12、4+12和5+10,已获得BC4的亚基类型有7OE+8。在垦冬00(2)遗传背景下,转育获得BC6、BC5、BC4和BC2的品系分别有100、3、1和3份;已获得BC6亚基类型有13种,分别为N、1、6+8、7+8、7+9、13+16、14+15、17+18、20、2+12、3+12、4+12和5+10,已获得BC4的亚基类型为2*,已获得BC2的亚基类型有7OE+8。在小偃22遗传背景下,分别转育获得BC6F3、BC7F2、BC6F2、BC6F1和BC3的品系有283、2、43、11和3份;已获得BC6F3的HMW-GS类型有15种,分别为N、1、2*、6+8、7+8、7OE+8、7+9、13+16、14+15、17+18、20、2+12、3+12、4+12和5+10;其中纯合品系有165份,包含19种不同的亚基组合类型。2.获得LMW-GS近等基因系的转育材料:在前期回交转育的基础上,本研究通过实验室STS分子标记法对低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)转育后代进行目标基因或亚基跟踪检测,再进行田间自交转育LMW-GS近等基因系,已在小偃22、周麦22和周麦23三种遗传背景下获得LMW-GS转育系共292份,分别导入16种LMW-GS类型。在小偃22遗传背景下,转育获得BC6F4、BC6F3、BC6F2和BC6F1的品系有77、17、3和2份,已获得BC6F4品系的单株中,含有的亚基有Glu-A3a、Glu-A3b、Glu-A3c、Glu-A3d、Glu-A3e、Glu-A3g、Glu-B3a、Glu-B3b、Glu-B3d、Glu-B3e、Glu-B3f、Glu-B3h、Glu-B3i和Glu-B3j,已获得BC6F3品系的单株中,含有的亚基有Glu-A3f和Glu-B3g;已获得的纯合品系中有10种亚基组合类型,分别为Glu-A3c/Glu-B3e(2个品系)、Glu-A3d/Glu-B3j(1个品系)、Glu-A3c/Glu-B3h(2个品系)、Glu-A3c/Glu-B3d(2个品系)、Glu-A3c/Glu-B3b(3个品系)、Glu-A3e/Glu-B3j(2个品系)、Glu-A3g/Glu-B3j(1个品系)、Glu-A3b/Glu-B3j(2个品系)、Glu-A3a/Glu-B3j(1个品系)和Glu-A3c/Glu-B3a(1个品系)。在周麦22遗传背景下,转育获得BC6F4和BC6F3的品系分别有91和8份,已获得BC6F4品系的单株中,含有的亚基有Glu-A3a、Glu-A3b、Glu-A3c、Glu-A3d、Glu-A3e、Glu-A3f、Glu-A3g、Glu-B3a、Glu-B3b、Glu-B3d、Glu-B3e、Glu-B3f、Glu-B3h、Glu-B3i和Glu-B3j,已获得BC6F3品系的单株中,含有的亚基有Glu-B3g;已获得的纯合品系中有10种亚基组合类型,分别为Glu-A3a/Glu-B3j(2个品系)、Glu-A3d/Glu-B3j(3个品系)、Glu-A3c/Glu-B3j(2个品系)、Glu-A3f/Glu-B3j(3个品系)、Glu-A3d/Glu-B3d(2个品系)、Glu-A3d/Glu-B3h(1个品系)、Glu-A3c/Glu-B3b(1个品系)、Glu-A3e/Glu-B3j(2个品系)、Glu-A3g/Glu-B3j(1个品系)和Glu-A3b/Glu-B3j(4个品系)。在周麦23遗传背景下,转育获得BC6F4、BC6F3、BC6F2和BC6F1品系有65、28和1份,已获得的BC6F4品系的单株中,含有的亚基有Glu-A3a、Glu-A3b、Glu-A3c、Glu-A3d、Glu-A3e、Glu-A3g、Glu-B3a、Glu-B3b、Glu-B3d、Glu-B3e、Glu-B3f、Glu-B3g、Glu-B3h、Glu-B3i和Glu-B3j,已获得的BC6F3品系的单株中,含有的亚基有Glu-A3f;已获得的纯合品系中,有10种亚基组合类型,分别为Glu-A3d/Glu-B3a(1个品系)、Glu-A3a/Glu-B3d(2个品系)、Glu-A3c/Glu-B3d(2个品系)、Glu-A3d/Glu-B3d(2个品系)、Glu-A3d/Glu-B3b(2个品系)、Glu-A3d/Glu-B3j(2个品系)、Glu-A3b/Glu-B3d(2个品系)、Glu-A3e/Glu-B3d(1个品系)、Glu-A3d/Glu-B3i(1个品系)和Glu-A3d/Glu-B3g(1个品系)。3.初步获得了HMW-GS与重要农艺性状和籽粒品质性状的关系:由一年田间试验数据得出,在小偃22遗传背景下的22个高代HMW-GS近等基因系中,小麦产量及其构成因素与籽粒粗蛋白含量、面筋湿基和水分之间呈显著负相关关系,并且产量较高的品系的穗数和穗粒数也较大。在农艺性状中产量、穗数和穗粒数的变异系数较大,千粒重最小。籽粒品质性状中的变异系数为水分﹥湿面筋含量﹥粗蛋白含量。本研究所涉及的Glu-A1(N、2*和1)、Glu-B1(7+8、7+9、14+15和17+18)和Glu-D1(2+12和5+10)位点亚基,对籽粒粗蛋白含量、籽粒湿面筋含量、籽粒水分、产量、穗数和穗粒数的影响没有明显的差异。