【摘要】：野生二粒小麥(Triticum dicoccoides L.,2n=4x=28,AABB)被認(rèn)為是普通小麥(Triticum aestivum L.,2n=6x=42,AABBDD)染色體組AABB的供體種,含有很多有益性狀,包括抗病性強(qiáng)、蛋白質(zhì)和微量元素含量高等,是改良普通小麥的重要基因資源。面粉加工品質(zhì)性狀是由多基因控制的數(shù)量性狀,受環(huán)境影響較大,表現(xiàn)為連續(xù)變異,遺傳基礎(chǔ)較為復(fù)雜。利用高密度的SNP標(biāo)記對(duì)野生二粒小麥的面粉加工品質(zhì)相關(guān)性狀進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,挖掘其蘊(yùn)含的有益的基因位點(diǎn),可以豐富小麥的遺傳基礎(chǔ),為小麥的面粉加工品質(zhì)改良提供新的基因資源。本研究以來自中東地區(qū)的121份野生二粒小麥為材料,在輝縣、商丘和開封3個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行田間試驗(yàn),結(jié)合小麥55K SNP芯片上來自A、B染色體組上的多態(tài)性位點(diǎn),對(duì)野生二粒小麥的面粉加工品質(zhì)相關(guān)性狀進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析,為小麥品質(zhì)育種提供優(yōu)異位點(diǎn);同時(shí)以面粉加工品質(zhì)較好的野生二粒小麥J129為材料,利用定向缺失亞克隆技術(shù),克隆出了一個(gè)新的高分子量谷蛋白亞基1Ax1基因,取得如下結(jié)果:(1)對(duì)121份野生二粒小麥的面粉加工品質(zhì)性狀:淀粉含量、蛋白含量、濕面筋含量、沉降值、吸水率、面筋指數(shù)和粉質(zhì)延伸度性狀考察分析,結(jié)果表明:在3個(gè)地點(diǎn)的材料7個(gè)品質(zhì)性狀均存在廣泛的變異,變異系數(shù)最大的是粉質(zhì)延伸度(FE),為33.42%,最小的是淀粉含量(GSC),為5.84%。方差分析結(jié)果顯示,7個(gè)品質(zhì)性狀基因型間差異、環(huán)境間差異以及基因型與環(huán)境互作差異均達(dá)顯著水平,表明基因型和環(huán)境對(duì)性狀變異均有顯著影響。廣義遺傳率分析表明蛋白含量(GPC)遺傳率最大,為32%;吸水率(WA)的遺傳率最小,為11%。相關(guān)性分析結(jié)果顯示:蛋白含量與濕面筋含量、沉降值呈極顯著正相關(guān),濕面筋含量與吸水率呈極顯著正相關(guān),粉質(zhì)延伸度與蛋白含量呈極顯著正相關(guān),面筋指數(shù)與蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。(2)基于小麥55K SNP芯片中來自A、B染色體組上的10907個(gè)高質(zhì)量的多態(tài)性SNP標(biāo)記,對(duì)121份野生二粒小麥進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析結(jié)果表明:共鑒定出1840個(gè)位點(diǎn)與面粉加工品質(zhì)性狀顯著相關(guān)的位點(diǎn),其中有714個(gè)區(qū)段,這些SNP位點(diǎn)在野生二粒小麥的1-7A和1-7B染色體上均有分布,其中,在1A染色體上分布的標(biāo)記最多達(dá)到332個(gè),在6B染色體上分布的標(biāo)記最少僅有72個(gè),所有關(guān)聯(lián)位點(diǎn)表型變異解釋率(R~2)總幅度為8.3%-26.4%。淀粉含量和蛋白含量的穩(wěn)定關(guān)聯(lián)位點(diǎn)最多。檢測(cè)到與淀粉含量相關(guān)的穩(wěn)定的關(guān)聯(lián)區(qū)段/位點(diǎn)有16個(gè)(區(qū)段3個(gè)),分布在1A、4A、1B、3B、4B、5B染色體上,且1B(372.30-374.91 Mb)、4A(121.05-121.21 Mb)、5B(142.67-144.87 Mb)染色體上定位到的穩(wěn)點(diǎn)關(guān)聯(lián)位點(diǎn)最多;檢測(cè)到與蛋白含量相關(guān)的穩(wěn)定的關(guān)聯(lián)區(qū)段/位點(diǎn)有14個(gè)(區(qū)段1個(gè)),分布在2A、3A、4A、5A、6A、3B、6B、7B染色體上,且7B(50.30-50.78Mb)染色體上定位到的穩(wěn)點(diǎn)關(guān)聯(lián)位點(diǎn)最多;檢測(cè)到與濕面筋含量相關(guān)的穩(wěn)定的關(guān)聯(lián)區(qū)段有1個(gè),分布在7A(510.65-510.83 Mb)染色體上;檢測(cè)到與沉降值相關(guān)的穩(wěn)定的關(guān)聯(lián)位點(diǎn)有1個(gè),分布在1B染色體上,物理位置為289.53 Mb;檢測(cè)到與粉質(zhì)延伸度相關(guān)的穩(wěn)定的關(guān)聯(lián)位點(diǎn)有5個(gè),分布在1A、2A、6A、3B、6B染色體上,其物理位置分別為518.77 Mb、95.16Mb、74.45Mb、23.38 Mb和16.40 Mb。另外,對(duì)121份野生二粒小麥的相關(guān)性狀關(guān)聯(lián)的SNP位點(diǎn)進(jìn)行候選基因預(yù)測(cè)和功能注釋,結(jié)果表明這些位點(diǎn)在小麥及其近緣種中主要與抗病蛋白、細(xì)胞色素、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、結(jié)構(gòu)蛋白以及蛋白激酶等相關(guān)。(3)以野生二粒小麥J129為材料,通過定向缺失亞克隆的方法獲得了高分子量谷蛋白亞基Ax基因序列,通過序列分析比對(duì),顯示J129-1Ax1基因序列與已發(fā)布的HMW-GS的x型亞基基因結(jié)構(gòu)一致,其具有的氨基酸序列與其它Ax亞基基因序列相比多了一個(gè)九肽PTQGQQGQQ序列,該結(jié)構(gòu)可能影響蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域的形成與穩(wěn)定。此外,J129-1Ax1亞基中的谷氨酰胺(Q)、α-螺旋和β-折疊的含量較高,因此推測(cè),該亞基基為能增加面團(tuán)彈性的優(yōu)質(zhì)基因。
【圖文】：

圖 2-1 121 份野生二粒小麥的表型頻數(shù)分布直方圖注：a：淀粉含量；b：蛋白含量；c：濕面筋含量；d：沉降值；e：吸水率；f：面筋指數(shù)；g：粉質(zhì)延伸度。Fig 2-1 Histogram of phenotypic frequency distribution of 121 T.dicoccoidesNote: a: GSC (Grain starch content); b: GPC (Grain protein content); c: WGC (Wet gluten conted: SV (Sedimentation value); e: WA(Water absorption); f: GI (Gluten index); g: FE(Flour extensi

圖 2-2 121 份野生二粒小麥的群體結(jié)構(gòu)圖Fig 2-2 Population structure of 121 T.dicoccoides品質(zhì)相關(guān)性狀的全基因組關(guān)聯(lián)分析最終保留 10907 個(gè)高質(zhì)量的 SNP 用于 GWAS 分析，，將這些粉加工品質(zhì)性狀進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析。各個(gè)品質(zhì)性狀的 M（Q-Q）如圖 2-3 所示。通過全基因組關(guān)聯(lián)分析共鑒定出 18麥面粉加工品質(zhì)性狀在 P<0.001 水平存在顯著關(guān)聯(lián)（表 2-7）位置<3 Mb）和 37 個(gè)穩(wěn)定的關(guān)聯(lián)區(qū)段/位點(diǎn)（至少在兩個(gè)環(huán)狀結(jié)果描述如下：含量（GSC）的分析結(jié)果：檢測(cè)到的顯著關(guān)聯(lián)的區(qū)段/位點(diǎn)有野生二粒小麥的 1-7A、1-7B 染色體上均有分布，表型變表型變異解釋率最大的標(biāo)記是位于 5B 染色體上的 AX-11172/位點(diǎn)有 16 個(gè)（區(qū)段 3 個(gè)），分布在 1A、4A、1B、3B、4B
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S512.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 相微微;王建武;;小麥HMW-GS基因的定向缺失亞克隆法解析[J];農(nóng)業(yè)與技術(shù);2015年07期

2 韓玉林;殷貴鴻;黃峰;王麗娜;唐建衛(wèi);高艷;李楠楠;張倩;于海飛;楊光宇;李新平;;小麥HMW-GS含量與加工品質(zhì)的關(guān)系[J];作物雜志;2015年02期

3 楊路加;孫麗華;柏祿乾;;小麥中粗蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量相關(guān)性[J];糧油倉儲(chǔ)科技通訊;2014年04期

4 尹成華;王亞平;路輝麗;胡紀(jì)鵬;秦學(xué)磊;賈濤;;小麥品質(zhì)指標(biāo)與面團(tuán)流變學(xué)特性指標(biāo)的相關(guān)性分析[J];河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年04期

5 田賓;劉賓;朱占玲;謝全剛;田紀(jì)春;;小麥籽粒淀粉積累動(dòng)態(tài)的條件和非條件QTL定位[J];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué);2011年22期

6 田賓;朱占玲;劉賓;謝全剛;田紀(jì)春;;小麥面團(tuán)吹泡特性的QTL定位[J];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年24期

7 劉愛峰;郭軍庭;程敦公;李豪圣;宋健民;劉建軍;;小麥品質(zhì)快速檢測(cè)體系的應(yīng)用研究[J];山東農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年11期

8 金亮;包勁松;;植物性狀-標(biāo)記關(guān)聯(lián)分析研究進(jìn)展[J];分子植物育種;2009年06期

9 蘇亞蕊;張大樂;張明;李鎖平;;黃河中游粗山羊草三種y-型高分子量谷蛋白亞基的鑒定、克隆及系統(tǒng)進(jìn)化分析[J];作物學(xué)報(bào);2009年07期

10 伍碧華;路潔霏;李平;胡喜貴;鄭有良;;野生二粒小麥籽粒蛋白質(zhì)含量和庫容性狀的遺傳多樣性與可利用性研究[J];四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2008年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前9條

1 馮克偉;野生二粒小麥優(yōu)異耐鹽種質(zhì)的鑒定及其相關(guān)基因的發(fā)掘[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2018年

2 李玉閣;普通小麥和中國(guó)節(jié)節(jié)麥LMW-GS,α-,γ-醇溶蛋白基因的克隆與序列分析[D];河南大學(xué);2014年

3 張莉;綿羊肉用性狀全基因組關(guān)聯(lián)分析[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2013年

4 王霖;小麥遺傳連鎖圖譜構(gòu)建及主要農(nóng)藝和品質(zhì)性狀QTL定位[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

5 趙亮;小麥主要品質(zhì)性狀的QTL定位[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

6 孫憲印;不同環(huán)境下小麥籽粒形態(tài)性狀及微營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的QTL分析[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

7 張坤普;小麥分子遺傳圖譜的構(gòu)建及數(shù)量性狀基因定位[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

8 戴艷;小麥組蛋白修飾酶基因及DNA甲基轉(zhuǎn)移酶基因的分離及鑒定[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

9 顏澤洪;山羊草物種高分子量麥谷蛋白基因的分子克隆[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2001年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 宋志芳;利用GWAS對(duì)深縣豬繁殖性狀的研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

2 楊月月;不同面筋含量小麥淀粉及蛋白質(zhì)特性分析[D];河南工業(yè)大學(xué);2018年

3 顓孫湘溪;小麥高分子量谷蛋白亞基（HMW-GS）及若干品質(zhì)性狀的研究[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

4 李萬;小麥三個(gè)貯藏蛋白基因的克隆、原核表達(dá)及品質(zhì)效應(yīng)鑒定[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2017年

5 周秀文;基于SNP標(biāo)記的小麥氮效率性狀的關(guān)聯(lián)分析[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

6 王玉華;小麥品質(zhì)性狀的關(guān)聯(lián)分析[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

7 劉潔宇;野生二粒小麥作為小麥種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)與育種利用[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

8 魏正元;高分子量谷蛋白1Ax1亞基對(duì)小麥加工品質(zhì)的影響[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

9 代俊利;小麥近等基因系高分子量谷蛋白亞基對(duì)若干品質(zhì)性狀的影響[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

10 張欣欣;利用RP-HPLC和HMW-GS近等基因系研究HMW-GS表達(dá)量與小麥品質(zhì)的關(guān)系[D];哈爾濱師范大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2676270