摘要
玉米是全球超过9亿人口的主食。玉米淀粉在世界淀粉市场中占据了80％的份额，在食品和工业应用中具有重要的经济价值。淀粉含量和组成是受很多基因控制的复杂的数量性状。研究淀粉合成相关基因和玉米淀粉籽粒品质性状间的关系对优良品种的选育和淀粉品质的遗传改良有重要的指导意义。GBSSⅠ和GBSSⅡa基因是颗粒结合型淀粉合成酶(GBSS)基因家族的重要成员，参与玉米籽粒中直链淀粉的合成。本研究首先对91份优良玉米自交系（80份普通玉米自交系和11份糯玉米自交系）中这两个基因的序列进行目的基因重测序，并分析了该二基因在供试玉米自交系群体中的变异情况;在此基础上，基于候选基因的关联分析方法对该基因中的变异位点与玉米籽粒中淀粉糊化特性（包括峰值黏度PV、谷值黏度TV、终值黏度FV、崩解值BD、回复值SB、糊化时间PT、糊化温度PTP)、热力学特性（包括糊化起始温度To、峰值温度Tp、终值温度Tc、热焓值△H）和直链淀粉含量AC共12个性状进行了关联分析。分析结果如下: (1)对91份玉米自交系中GBSSⅠ和GBSSⅡa基因序列进行多态性分析结果发现:GBSSⅠ基因在91个玉米自交系中共检测到100个SNP(单核苷酸多态性位点)和70个InDel（插入/缺失事件），平均每43.68bp有一个SNP，每62.4bp发生一个InDel。GBSSⅡa基因在91个玉米自交系中共检测到199个SNP位点和54个InDel，约每34.6bp有一个SNP，每127.4bp发生一个InDel。 (2)方差分析结果表明，12个品质性状在80份普通玉米自交系间和11份糯玉米自交系间均达到极显著水平。相关分析发现，淀粉热力学特性参数与糊化特性参数以及AC间存在一定的相关性:△H与TV、FV、SB显著正相关，PTP与Tp、Tc显著相关，AC与△H显著相关。在91份自交系中，无论普通玉米自交系还是糯玉米自交系中AC与糊化特性各性状间均无显著相关关系。 (3)基于候选基因关联分析发现，GBSSⅠ基因的两个SNP和两个InDel事件与AC、TV、FV、SB、PTP以及△H6个淀粉品质相关性状存在显著关联，可解释8.14％22.34％的表型变异。其中位点InDel3与AC、FV、SB、PTP、△H五个品质性状间均存在极显著关联，贡献率分别为19.71％、17.26％、21.97％、8.14％和9.69％;InDel_2与AC极显著关联，贡献率达17.49％。此外，GBSSⅡa基因的4个SNP与Tc、TV以及SB3个淀粉品质相关性状显著关联，可解释表型变异为4.62％～8.09％。其中SNP9与Tc存在显著关联，为非同义突变，可引起核苷酸序列的改变(L/M)，其表型贡献率为8.09％。
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