太湖地区水稻地方品种品质性状与SSR标记的关联分析

选用90个均匀分布在水稻全基因组的SSR标记对334个太湖地区水稻地方品种进行检测,研究品质性状与SSR标记的关联。结果表明:1共检测到465个等位变异,平均每个位点检测到5.166 7个等位变异,平均PIC值为0.356 6。2基于D’统计概率(P0.001)支持的不平衡成对位点占总位点组合数的41.32%,不平衡程度D’0.5的成对位点组合数占总位点组合数的41.82%。3通过关联分析,共发现46个位点与直链淀粉含量、胶稠度或RVA(7个特征值)显著关联,关联标记对这些性状或指标的累积贡献率分别达48.08%、61.49%和109.73%~175.43%。     

春小麦籽粒主要品质性状的全基因组关联分析

【目的】挖掘小麦籽粒品质性状显著相关的SNP位点及候选基因,并揭示其遗传机理,为相关基因克隆和分子标记辅助选择提供理论依据。【方法】通过检测298份国内外春小麦品种（系）5个环境下蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、淀粉含量、籽粒硬度、出粉率和容重等7个籽粒品质性状的表型,并结合小麦55K SNP芯片,采用Q+K关联混合模型进行全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）。【结果】外引品种（系）、地方品种（系）和育成品种（系）的7个品质性状在不同环境下的变异系数分别为1.3%—13.4%、1.1%—18.6%和1.0%—13.9%。其中,外引品种（系）的蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值的变异系数均为最高;新疆自育品种的淀粉含量、籽粒硬度和出粉率的变异系数最大,而新疆地方品种的蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、淀粉含量、籽粒硬度和出粉率6个品质性状的变异系数均介于外引品种（系）和新疆自育品种（系）之间。群体结构分析表明,298份小麦品种（系）可分为3个亚群。其中,亚群1包含128份（43.0%）试验材料,主要是来自新疆的地方品种（系）;亚群2包含24份（8.1%）试验材料,主要包括外引品种（系）和新疆地方品种;亚群3包含146份（48.9%）试验材料,主要是外引品种（系）。连锁不平衡分析表明A、B和D基因组及全基因组的LD衰减距离分别为10、10、6和8 Mb,依据全基因组的LD衰减距离,将在物理图谱上前后8 Mb区间内的位点认定为一个候选位点。通过GWAS共检测到85个与7个小麦籽粒品质性状显著关联的稳定位点（P<0.001）贡献率为3.7%—10.9%。在1B、1D、2D、3A、3D、4A、4B、5A、6A、6D、7A和7D染色体上均检测到稳定且同时与多个性状关联的位点。其中,7A染色体上的AX-109452823—AX-110545157同时与蛋白质含量、淀粉含量、湿面筋含量、沉降值、出粉率和籽粒硬度相关,且同时在4个环境中均被检测到。对稳定的位点进行候选基因发掘,筛选到10个可能与小麦籽粒品质相关的候选基因。其中TraesCS4A01G299800（阳离子氨基酸转运蛋白）、TraesCS7A01G059500（色氨酸脱羧酶）、TraesCS7A01G331200和TraesCS7D01G418700（木葡聚糖内转葡糖基酶/水解酶）对调控小麦籽粒氨基酸含量有重要作用。【结论】检测到85个稳定的且与小麦籽粒品质性状关联的位点,并筛选出10个与小麦籽粒品质性状相关的候选基因。     

云南育成小麦品种(系)品质性状遗传多样性分析及综合评价

[目的]深入了解云南育成小麦品种(系)的品质性状遗传多样性水平及其综合品质,为拓宽云南小麦品质遗传基础和选育不同类型的优质小麦新品种提供理论依据.[方法]以2008—2018年参加云南省小麦区域试验的171份品种(系)为试验材料,通过Shannon-Wiener多样性指数(H')计算、聚类分析、相关分析、主成分分析、逐步回归分析及线性回归分析等对云南育成小麦的13个品质性状进行多样性分析与综合评价,并剖析主要品质性状的演变规律.[结果]云南育成小麦品种(系)13个品质性状的H'为1.555~2.060,平均为1.916,其中粗蛋白含量的H'最大,稳定时间的H'最小,且地麦品种(系)的品质性状遗传多样性高于田麦品种(系).在欧式距离3.0处可将171份云南育成小麦品种(系)分为六大类群,大部分供试小麦按栽培类型聚类在一起,少部分交错分布在每个类群中.小麦品种(系)的品质性状综合评价值(D)越高,其综合品质性状越优,具体排序为强筋小麦>中强筋小麦>中筋小麦>弱筋小麦.容重、粗蛋白含量、吸水率、评价值和延伸性等5个品质性状作为自变量的变化能解释D总变异的97.83%,可作为云南小麦品质综合表现的评价指标,其中,吸水率随参试年度推移呈不明显的降低趋势,容重、粗蛋白含量、评价值和延伸性均随参试年度推移呈上升趋势.[结论]云南育成小麦品种(系)品质性状具有较高的遗传多样性,容重、粗蛋白含量、吸水率、评价值和延伸性等5个品质性状可作为云南小麦品质综合表现的评价指标.综合品质性状较优的云麦109和凤1128可作为云南小麦品质育种的首选亲本资源.     

生态因子对新疆北部不同春小麦品质类型的影响

[目的]确定优质小麦的最佳种植区域.[方法]选用8个有代表性的强筋、中强筋和中弱筋小麦品种在新疆博乐地区3个不同海拔区(531～1 050 m)种植,研究小麦品质性状在不同环境下的变化特点.[结果]三种筋力小麦品质受生态因子的影响程度不同,强筋类型的品种面团流变学特性变异大于中强筋和中弱筋小麦品种,地区间的小麦品质性状差异达到显著水平,各品质性状均以海拔较低的博乐点表现较高.对品质性状与生态因子进行典型相关分析表明,地理因子海拔高度与品质性状呈负相关.抽穗至成熟期的平均温度、平均最高温度与品质性状均呈正相关,而与平均最低温度呈负相关.日照时数与降雨量对该地区小麦品质的影响不明显.[结论]影响新疆博乐地区小麦品质的主要生态因子是海拔高度与抽穗至成熟期时的温度.初步认定以博乐点种植强筋小麦其品质最佳.     

小麦雌性育性遗传位点的基因组关联标记扫描

以含小麦雌性不育系（S）的由小麦品种（系）组成的含S种质双向极端小群体和不含小麦雌性不育系的品种双向极端小群体各60个品种（系）为目标群体,以小麦基因组中42个多态性SSR标记为背景控制标记,用STRUCTRE软件进行结构评估,并用TASSEL软件的MLM模型检测小麦基因组中均匀分布的210个多态性标记与小麦雌性育性D.F.（国内法育性）和I.F.（国际法育性）两种表型值的关联程度,再在含S种质（或品种）组成的较大群体中验证初选的关联标记,并对候选位点进行标记加密。结果发现背景控制标记间不存在明显的连锁不平衡。品种双向极端小群体和含S双向极端小群体中分别发现13个SSR标记和35个SSR标记与小麦雌性育性表型极显著关联;经关联分析,在两个极端小群体里发现的45个标记中,有17个标记在较大品种群体和含S种质群体中得到验证,除两个大群体中共同与性状关联的标记外,11个标记为小麦雌性不育系所在的含S种质群体分析中发现的新突变位点或互作位点,结合标记加密分析结果,最终发现的候选关联标记不仅支持了2D和4A位点与表型的关联,而且找到2B或3B等新的表型关联位点。     

新疆冬小麦品种资源主要产量性状全基因组关联分析

【目的】高产是小麦育种的永恒主题,利用全基因组关联分析发掘控制小麦产量性状的QTL区段及优异基因,为小麦分子标记辅助选择育种提供理论依据和标记信息。【方法】以新疆本地188个冬小麦品种资源为材料,利用小麦55K SNP芯片进行全基因组扫描,通过对6个不同环境下的株高、穗长、小穗数、可育小穗数、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽、籽粒长/宽比9个产量相关性状进行表型鉴定,利用6个环境下各性状数据及最佳线性无偏预测（BLUP）数据,基于混合线性模型（MLM）对表型和基因型进行全基因组关联分析。【结果】经主成分分析,将188个材料分为地方品种和育成品种2个亚群;利用6个环境下各性状数据,9个性状共检测到1 309个显著性SNP标记,其中,每个显著性SNP位点可解释7.259%—70.792%的表型变异。利用BLUP数据,9个性状共检测到66个显著性位点,同时与2个性状关联的共有SNP位点有5个,贡献率波动范围为8.498%—21.877%。将同时与2个性状或2个以上环境关联到的重复位点作为稳定的显著性关联位点,9个性状共检测到38个稳定关联位点,包括株高重复位点5个,穗长重复位点10个,小穗数重复位...     

小麦雌性育性对穗粒数形成的生物学意义研究

为了研究小麦穗粒数与小麦雌性育性之间的关系,以含小麦雌性不育系(S)的由小麦品种(系)组成的含S种质双向极端小群体和不含小麦雌性不育系的品种双向极端小群体各60个品种(系)为目标群体,以小麦基因组中42个多态性SSR为背景控制标记,用STRUCTRE软件进行群体结构评估,并利用TASSEL软件的MLM模型检测210个多态性标记与小麦雌性育性I.F.(国际法育性)和D.F.(国内法育性)2种表型值的关联程度,确定入选标记,再对入选标记所在的连锁群进行分析,找到与小麦穗粒数(小穗基部小花数)更加紧密关联的标记。经关联分析,在2个极端小群体里发现,小麦小穗基部小花数关联的标记共有2个(Xgwm570-6A,Xwmc776-4A);2个品种群体中与小麦穗粒数关联的标记共有2个(Xwmc25-2B/2D,Xwmc168-7A)。认为2D、5B连锁群可能有小麦穗粒数形成的遗传位点。     

新疆小麦品质生态区划研究

【目的】研究新疆小麦种植区的品质性状与生态因子,明确不同品质类型小麦的最佳种植区域,评述新疆小麦品质区划。【方法】选用新疆强筋、中强筋、中弱筋3种筋力类型的15个冬、春小麦品种,在新疆34个冬、春小麦典型区域进行试验,根据各区域的地理因子及小麦抽穗至成熟期的气温、降雨量和日照时数对品质性状的影响进行典型相关分析,明确地理因子与气候因子对小麦品质的影响,评述不同生态区的小麦品质类型。【结果】冬小麦3种品质类型间的籽粒蛋白含量、沉降值、面团形成时间、稳定时间、评价值、拉伸面积、拉伸阻力、延伸性、最大拉伸阻力9个品质指标差异均达到显著水平,春小麦3种品质类型间的小麦强筋类品种湿面筋与中弱筋差异不显著,强筋类品种吸水率与中弱筋差异不显著,其它品质指标显著大于中强筋类和中弱筋类;3种品质类型间中强筋类的粉质参数和拉伸参数变幅较大,其次为强筋类,中弱筋类变幅则较小;强筋类小麦品种的品质性状受环境的影响大于中弱筋小麦品种。从典型相关变量看,品质性状与生态因子间存在显著的相关关系,各生态因子对品质性状的影响程度不同。在小麦抽穗至成熟期间冬、春麦各品质性状与上述生态因子间存在显著的相关关系,但各生态因子对冬、春麦品质性状的影响程度不尽一致,冬小麦受日平均温度影响最大,其次是日平均最高温度和纬度;春小麦受日平均温度影响最大,其次是日平均最低温度和海拔。【结论】确定了强筋、中强筋、中弱筋小麦在新疆的种植区域,描述了新疆小麦品质区划种植图。     

基于SNP标记的小麦籽粒性状全基因组关联分析

【目的】籽粒性状是影响小麦产量的重要因素,通过对小麦籽粒性状进行全基因组关联分析,发掘控制小麦籽粒性状显著位点,为小麦籽粒性状的遗传改良研究提供理论参考。【方法】以在新疆种植的121份小麦为材料,利用小麦50K SNP芯片,对粒长、粒宽、籽粒长宽比、籽粒面积、籽粒周长和千粒重6个性状进行基于混合线性模型MLM（Q+K）的全基因组关联分析。【结果】在不同环境间6个籽粒性状均表现出广泛的表型变异,其中千粒重变异系数最大为13.91%—17.79%,各籽粒性状遗传力为0.85—0.90。多态性信息含量PIC值为0.09—0.38,最小等位基因频率MAF值为0.05—0.50。群体结构分析表明,试验所用自然群体可分为4个亚群。GWAS结果表明,共检测到592个与6个性状显著关联位点（P<0.001）,其中,涉及6个性状的29个SNP在2个及以上的环境中被重复检测到,分布于1A（5）、1B（2）、1D、2A（5）、3B、5A、5D、6B（4）、6D、7B和7D（7）染色体上,解释9.3%—22.7%的表型变异。检测到6个与粒长稳定的关联位点,分布在1A、2A和7D染色体上,解释9.9%—22.7%的表型变异;检测到2个与粒宽稳定的关联位点,分布在3B和5D染色体上,解释9.6%—12.2%的表型变异;检测到6个与籽粒长宽比稳定的关联位点,分布在2A（2）、5A、7B和7D（2）染色体上,解释10.1%—19.4%的表型变异;检测到3个与籽粒面积稳定的关联位点,分布在1A、1B和1D染色体上,解释9.9%—18.2%的表型变异;检测到6个与籽粒周长稳定的关联位点,分布在1A（2）、2A、6D和7D（2）染色体上,解释9.3%—22.6%的表型变异;检测到6个与千粒重稳定的关联位点,分布在1B、2A和6B染色体上,解释9.7%—12.9%的表型变异。挖掘到5个控制小麦籽粒性状一因多效显著关联位点,分布在1A、2A（2）和7D（2）染色体上,解释9.9%—22.7%的表型变异。【结论】本研究材料遗传多样性丰富,在自然群体中共发现29个与6个籽粒性状在2个及以上环境中稳定显著的关联位点。     

东北春麦区小麦品种(系)低分子量麦谷蛋白基因Glu-A3d和Glu-B3g的分子检测

Glu-A3位点的Glu-A3d基因和Glu-B3位点的Glu-B3g基因是优质低分子量麦谷蛋白亚基(LMWGS)。为明确2个优质基因在东北春麦区小麦品种(系)中的分布情况,从而为强筋小麦育种和品质改良提供有用信息,利用Glu-A3d和Glu-B3g基因特异性STS标记检测了127份小麦品种(系)。结果表明:2个品种携带Glu-A3d基因,62个品种(系)携带优质基因Glu-B3g基因,占48.8%。     

基于分子标记的小麦亲本评价和组合设计

分子标记辅助育种是现代小麦育种的研究热点之一.本研究利用134个小麦品种(系)的8650个SNP标记,进行全基因组关联分析(GWAS),检测全基因组范围内与株高、穗粒数、每平方米穗数和千粒重显著关联的位点,继而建立模型进行亲本评价和杂交组合设计.结果表明,134个品种(系)的评价得分值分布范围是-0.179～0.152...     

黄淮南片小麦品种(系)籽粒品质性状研究

【目的】明确黄淮南片当前种植小麦品种的品质状况及存在问题,为我国黄淮南片小麦品质育种和品种利用提供理论与技术依据。【方法】对黄淮南片82个小麦品种(系)的容重、蛋白质含量、湿面筋、沉降值、吸水率、形成时间、稳定时间、最大抗延阻力和拉伸面积等品质性状进行测定与分析。【结果】黄淮南片小麦品种(系)各品质性状的平均水平分别为:容重797.6 g/L,蛋白质含量144 g/kg,湿面筋31.3%,沉降值33.2 mL,面粉吸水率59.5%,形成时间3.3 min,面团稳定时间4.6 min,最大抗延阻力255.8 EU,拉伸面积55.2 cm2;根据专用小麦品质标准综合评定,黄淮南片82个供试小麦品种(系)中,品质性状达到强筋的有7个,仅占8.54%,中筋的有41个,占50%,弱筋的有4个,占4.88%。【结论】面筋强度差、稳定时间短、拉伸面积小是黄淮南片小麦品种(系)普遍存在的突出问题。因此育种工作者应在提高产量的同时,加强对沉降值和面团稳定时间及拉伸面积的选择,以满足生产和加工对优质、强筋小麦的需求。     

河南省小麦新品种品质性状分析

为了解河南省小麦新品种的品质状况,对2018—2020年河南省审定的178个小麦品种进行品质性状分析。结果表明,蛋白质含量、容重、湿面筋含量和吸水率的平均值较高且变异系数较小,稳定时间、拉伸面积和最大拉伸阻力平均值较小且变异系数较大,其中稳定时间变异系数最大(72.83%);各指标达到中强筋以上标准的品种比例由高到低依次为蛋白质含量(92.2%)、湿面筋含量(68.0%)、吸水率(50.6%)、最大拉伸阻力(14.0%)、稳定时间(13.5%)、拉伸面积(10.1%);2018—2020年审定的178个品种中达到强筋、中强筋、中筋、弱筋的品种数量依次是5、7、165、1个,达到优质强筋和优质弱筋的数量极少。拉伸面积、最大拉伸阻力、稳定时间是制约强筋和中强筋品种育种的重要指标,蛋白质和湿面筋含量是弱筋品种育种的重要指标。因此,河南省优质强筋小麦育种目标应以稳定蛋白质含量、湿面筋含量和吸水率,提高拉伸面积、稳定时间和最大拉伸阻力为主攻方向。培育优质弱筋小麦品种应选用蛋白质和湿面筋含量低的亲本,加强优质小麦种资资源的有效利用,提高育种成效。     

不同环境条件下小麦主要品质性状的聚类分析

研究了 8个冬小麦品种 (系 )在河南省 2 7个地点不同土壤上的主要品质性状表现及变异 ,其中面团形成时间、稳定时间及拉伸面积的环境变异达到 1 %极显著水平 ,因此 ,依据这 3项加工品质性状 ,对河南省不同地点及土壤类型进行了聚类分析。结果表明 ,河南省原阳稻茬、信阳水稻土以及唐河、内乡、商水等地区 (点 ) ,适合发展一定面积的弱筋小麦 ,而济源、武陟、安阳、灵宝等地则适宜发展强筋小麦 ,其他多数地区通过小麦合理选种及水肥调控 ,适合发展中强筋或强筋小麦。     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基与品质性状关系的研究

本研究通过对2002年国家黄淮南片区试参试小麦品系(种)的蛋白质、湿面筋、沉降值和稳定时间等品质性状的测定,并运用SDS-PAGE分析了参试品系(种)的高分子量(HMW)谷蛋白亚基组成及其与品质性状的关系。结果表明,在26个参试品系(种)中仅内乡188、郑农16达到强筋小麦标准；5 10亚基频率有所提高(占53．8%),但具5 10亚基的品种,品种间品质具有高度的不稳定性,其中以1、7 8、5 10和1、7 9、5 10亚基组合对品质的贡献最大,14 15、5 10亚基组合对品质的贡献最小。     

新疆不同类型冬小麦品种品质性状的生态变异

[目的]明确生态环境对不同类型小麦品种品质性状的影响,为小麦优质育种、优质栽培和品质区划提供依据.[方法]选用新疆3种筋力类型的8个品种,于2006和2007年分别种植在新疆北部5个代表性地点,研究小麦籽粒品质性状的生态变异特点.[结果]所测18个品质性状受基因型、地点及互作效应的影响均达极显著水平.强筋类品种其多数品质性状均较高,但出粉率中等.中强筋类品种在三类品种中出粉率较高,中弱筋类品种多数指标均表现较低.所有品种品质性状在地点间存在较大差异,强筋类品种受环境的变异大于其它两类品种.分析表明强筋类品种主要性状以玛纳斯点表现较高,其次是乌鲁木齐、塔城、奇台,伊宁最低. [结论]初步认为强筋品种在玛纳斯、乌鲁木齐、塔城种植品质表现良好,中强筋品种和中弱筋品种适应上述5个区域种植.但研究表现年际间多数品质性状有显著差异,这主要与灌浆期降雨、光照及温度条件有关,因此,同一品种在不同的生态点及不同年份中的表现趋势有所不同,可能对最终的品质区划结果产生影响,这在实际品质生态区划中,应引起高度重视.     

国审小麦品种的品质分析

本文分析了2008-2012年间通过国家黄淮南片审定的32个小麦品种的品质性状。结果表明:黄淮南片小麦品种容重、蛋白质含量、湿面筋含量数值较高,而稳定时间等加工品质数值偏低。因此,在今后黄淮南片小麦品质育种方面应该把主要精力放在选育优质中强筋小麦品种上,在有条件的地区适当发展强筋小麦,不断提高稳定时间等加工品质。     

黄淮南片2008～2012年国审小麦品种的品质分析

分析了2008～2012年间通过国家黄淮南片审定的32个小麦品种的品质性状.结果表明:这些小麦品种的容重、蛋白质含量、湿面筋含量较高,而稳定时间、最大抗延阻力等加工品质数值偏低.因此,今后黄淮南片小麦品质育种应把主要精力放在选育优质中强筋小麦品种上,在有条件的地区适当发展强筋小麦,不断提高稳定时间、最大抗延阻力等加工品质.     

强筋小麦主要品质内涵与二次加工品质关系

强筋小麦品种二次加工品质好坏是决定其面粉最终用途的主要依据。为了深入探讨强筋小麦品种主要品质内涵,对强筋小麦品种的湿面筋含量、湿面筋质量和淀粉特性三大"核心品质性状"与二次加工品质关系进行综述,以期为强筋小麦育种提供理论依据。     

河北省审定优质小麦品种评价及发展策略

为了全面掌握河北省优质小麦品种的品质情况,按照2016年农业部发布的《主要农作物品种审定标准(国家级)》中的主要参数,对1998~2017年河北省冀中南区域审定的45个优质小麦品种进行了品质性状分析与等级划分。结果表明:按照新的审定标准衡量,河北省审定的优质小麦62.2%为强筋或中强筋品种,37.8%为中筋品种。湿面筋含量、稳定时间和吸水量是影响河北省优质小麦品种等级的重要因素;优质小麦的产量增加幅度与普通小麦的产量增加幅度基本相同。并探讨了今后河北省优质小麦的发展趋势和策略。