【摘 要】
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目的:小黑麦籽粒品质是决定其最终用途与评价品种优劣的主要指标。籽粒品质是复杂的数量性状,揭示其遗传基础、发掘其分子标记是小黑麦籽粒品质改良的重要基础。本研究拟通过全基因组关联分析,挖掘小黑麦籽粒品质性状相关联的SNP位点及候选基因,为揭示其遗传机理以及分子标记辅助选择和品质改良提供理论依据。方法:本研究以6大洲20个国家的300份小黑麦种质为自然群体,对两个年度下收获的成熟籽粒粗淀粉含量（GSC）
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目的:小黑麦籽粒品质是决定其最终用途与评价品种优劣的主要指标。籽粒品质是复杂的数量性状,揭示其遗传基础、发掘其分子标记是小黑麦籽粒品质改良的重要基础。本研究拟通过全基因组关联分析,挖掘小黑麦籽粒品质性状相关联的SNP位点及候选基因,为揭示其遗传机理以及分子标记辅助选择和品质改良提供理论依据。方法:本研究以6大洲20个国家的300份小黑麦种质为自然群体,对两个年度下收获的成熟籽粒粗淀粉含量（GSC）、蛋白质含量（GPC）和直（AC）、支链淀粉含量（APC）4个籽粒重要品质性状进行了系统测定。同时采用SLAF-seq技术对300份小黑麦种质进行了测序,利用混合线性模型（LMM）进行全基因组关联分析挖掘了小黑麦籽粒品质性状的显著SNP位点,并对其显著SNP进行了功能注释。主要结果:1、在2个年度300份小黑麦种质的4个籽粒品质性状均存在广泛的变异,变异系数最大的是直链淀粉含量,为20.72%,最小的是粗淀粉含量,为6.59%;4个品质性状基因型间差异、年份间差异以及基因型与年份互作差异均达显著水平（P＜0.001）。4个籽粒品质性状的遗传力均较高（均超过70%）。2、通过SLAF-seq测序技术,共得到2149.59Mb reads数据,其中以AB基因组为参考时获得874 612个SLAF标签,其中多态性的SLAF标签共637 212个;以R基因组为参考时获得459288个SLAF标签,其中多态性的SLAF标签共有277 225个。3、共鉴定出与4个籽粒品质性状密切关联的SNP位点78个,其中与GSC密切关联的位点有8个,均分布在R3染色体上;其中与GPC密切关联的位点有37个,分布在1A、1B、2A、5B、6B染色体上;其中与AC密切关联的位点有26个,分布在2A、5A、7B、R3染色体上;其中与APC密切关联的位点有7个,分布在1B、6A、R5、R6染色体上。4、共检测到27个与籽粒品质相关候选基因,其中粗淀粉含量候选基因4个,蛋白质含量候选基因9个,直链淀粉含量候选基因6个,支链淀粉含量候选基因8个。其中编码硝酸还原酶的是Sc WN3R01G107700.1,可直接调节硝酸的还原,从而调节氮代谢进而影响光合碳代谢;Sc WN6R01G330500.1编码F-box蛋白质类基因,通过泛素蛋白酶途径在植物体内发挥降解蛋白质的作用;编码泛素羧基末端水解酶的是TRITD7Bv1G168170,其参与泛素蛋白酶体途径,靶向降解大分子蛋白,再实现氮基的活化转移;编码丝氨酸或苏氨酸等蛋白激酶的是TRITD6Av1G209030。结论:检测到78个稳定的与小黑麦籽粒品质性状关联的位点,并筛选出27个与小黑麦籽粒品质性状相关的候选基因。
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