小麦面筋蛋白的组分与含量共同决定小麦面粉的加工品质,而小麦醇溶蛋白是面筋蛋白的重要成分之一,占其总量的50%左右。醇溶蛋白主要决定小麦面筋的粘性和延展性,在醇溶蛋白中,γ-醇溶蛋白与小麦的品质具有显著的相关性。本研究以优质强筋小麦品种郑麦379为材料,针对γ-醇溶蛋白家族基因进行克隆,并进行乳糜泻基因抗原位点的预测,利用转录组技术,计算克隆出的基因在120份自然群体材料中的表达水平,结合其品质指标的测定结果,利用相关性分析,分析γ-醇溶蛋白基因对小麦各个品质指标的效应,基于转录组测序技术,进行m RNA表达水平的全基因组关联分析,其研究结果如下:(1)利用简并PCR技术,从郑麦379中克隆130条γ-醇溶蛋白基因,其中包含50条具有完整开放阅读框的基因序列,分析氨基酸序列的结构特征并构建进化树发现,在50条完整的基因序列中,均含有8保守位置的半胱氨酸残基,具有典型的γ-醇溶蛋白结构特征。序列Gli-γ-001~Gli-γ-008除半胱氨酸位置相同之外,在其它位置编码的氨基酸明显不同与其它序列。进化树分析结果,将其分成4个分支,Ⅰ分支属于新型γ-醇溶蛋白多基因亚家族,通过生物信息的方法,在克隆得到的γ-醇溶蛋白中进行抗原位点分析,共筛选出10个抗原位点,Ⅰ类氨基酸序列包含0~1个乳糜泻抗原位点之外,其它几类序列的乳糜泻抗原位点分布较多且集中。(2)通过检测120份自然群体材料的品质指标,对其进行统计分析发现,除面粉形成时间、稳定时间和粉质质量指数成偏态分布外,面粉白度、面筋以及粉质测定的指标基本上成正态分布的趋势。在这些指标中,除弱化度与其它指标成负相关之外,其它指标在0.01水平上成显著性正相关,尤其以粉质质量指数与形成时间、稳定时间的相关性较高(r值分别为0.85、0.90)。(3)利用转录组测序技术,以本实验克隆的130条γ-醇溶蛋白基因序列为参考基因,计算其m RNA表达水平与品质指标间的相关性。分析发现,Gli-γ-074、Gli-γ-075、Gli-γ-076和Gli-γ-109转录表达水平明显高于其它基因,这4条m RNA表达量与粉质、湿面筋和对拉伸特性指标相关的PMT和A3值的相关性较低,但与弱化度成极显著正相关,结果表明,γ-醇溶蛋白基因与小麦面筋强度成负效应。(4)根据已得到的γ-醇溶蛋白基因m RNA表达量,挑选出56条RPKM值大于1的基因,采用混合线性模型,对其进行全基因组关联分析。分析发现,控制Gli-γ-004、Gli-γ-110、Gli-γ-111和Gli-γ-124的m RNA表达水平关键位点一致,其主要分布在1A、1B和1D染色体上,其中在1A染色体上分布较多。在染色体1A、1B和1D上,且控制m RNA表达量位点的效应值显著性较高,其单个关联位点的表型贡献率在25.3~58.73之间。