新疆小麦2个生态点淀粉含量变异分析

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淀粉是小麦籽粒重要组成部分,其含量和组分可影响小麦产量及品质。小麦淀粉由直链和支链两部分组成,其合成受多种酶控制。Wx基因编码的Wx蛋白(GBSSI)是小麦直链淀粉合成的关键酶之一,其不同等位变异类型可影响直链淀粉含量及直链/支链淀粉比例,从而影响小麦品质。除Wx蛋白组成外,环境也会对小麦淀粉含量及组成产生影响。本研究利用分子标记对343份新疆春、冬小麦地方品种和育成品种的Wx基因组成进行了鉴定;同时各选取了90份新疆春、冬小麦地方品种和育成品种,分别种植于新疆的北疆(安宁渠)和南疆(泽普)两个典型生态试验点,以研究南、北疆2个生态点对新疆小麦总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量以及直链/支链淀粉比例的影响,获得的主要结果如下:1.通过2对位于Wx-A1,6对位于Wx-B1以及2对位于Wx-D1的分子标记检测,结果显示全部供试材料的Wx-A1和Wx-D1位点均为Wx-A1a和Wx-D1a,155份冬小麦地方品种和21份冬小麦育成品种的Wx-B1位点均为Wx-B1a,在145份春小麦地方品种和22春小麦育成品种的Wx-B1共检测到6种类型,其中Wx-B1a的地方品种116份,育成品种12份,Wx-B1b的地方品种2份,育成品种8份,Wx-B1e的育成品种2份,Wx-B1n的地方品种23份,扩增带型与已知等位变异结果不一致的2种疑似新类型,即未知1型和2型各1和3份,皆为地方品种。2.对种植于北疆和南疆两个生态点的180份新疆春、冬小麦地方和育成品种的淀粉含量测定结果表明,南、北疆对这些小麦的总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量以及直/支比均有影响但因研究材料各异。针对春小麦地方品种,北疆与南疆两个生态点对直链淀粉含量和直/支比产生影响,表现为北疆的极显著高于南疆的;对于春小麦育成品种,北疆安宁渠、南疆泽普2个生态点对总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量以及直/支比都产生影响,表现为在南疆的直链淀粉含量和直/支比均极显著低于北疆的相应指标,总淀粉和支链淀粉含量显著(总淀粉含量)或极显著(支链淀粉含量)高于北疆的。冬小麦受南、北疆2个生态环境的影响则几乎不同于春小麦,对于冬小麦地方品种,南疆的总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量均极显著高于北疆的;而对于冬小麦育成品种,仅直链淀粉含量受南、北疆2个生态点影响,表现为南疆的显著高于北疆的。90份春小麦中有5种Wx-B1组成类型:Wx-B1a(69份)、b(4份)、e(2份)、n(14份)和未知1型(1份),其在南、北疆两个典型生态点的总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量以及直/支比因Wx-B1类型而异。针对Wx-B1a,其总淀粉和直链淀粉含量以及直/支比均表现为北疆的显著(或极显著)高于南疆的;对于Wx-B1b,其总淀粉和支链淀粉含量也表现为南疆的极显著大于北疆的,但直链淀粉含量和直/支比则相反,表现为北疆的极显著高于南疆的;对于Wx-B1n,其直链淀粉含量和直/支比在南、北疆2个生态点有差异,为北疆的极显著高于南疆的;而对于Wx-B1e和未知1型,仅直链淀粉含量受南、北疆2个生态点影响,表现为北疆的显著高于南疆的。3.根据180份新疆春、冬小麦地方品种和育成品种在北疆和南疆2个生态点的淀粉含量的表现。筛选出总淀粉含量高的材料(>77 g/100g)5份,即3896、3898、3903、3908和4102;含量低的材料(<68 g/100g)6份,即DM1840、DM1846、DM1850、DM1851、DM1871和喀冬3号。直链淀粉含量高的材料(>21 g/100g)4份,即3879、DM1929、DM1935和巴冬3号;含量低的材料(<17 g/100g)6份,即3969、4001、4082、新春5号、新春6号和新春19号。支链淀粉含量高的材料(>59 g/100g)3份,即3903、3908和4102;含量低的材料(<47 g/100g)2份,即DM1840和喀冬3号。淀粉含量直/支比高的材料(>0.43)1份,即DM1870;低的材料(<0.28)1份,即新春5号。这些材料成为研究小麦淀粉含量遗传及淀粉指标改良的重要遗传资源。
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