摘要
世界人口的迅速增加伴随着谷物需求的增加，激发了消费者对多元化谷类食品开发的兴趣，小黑麦因抗病性强，适应性广，营养品质好而受到关注。然而中国小黑麦作为粮食资源开发少，食品加工品质研究缺乏，其中江苏地区缺乏合适的粮用小黑麦种质资源种植。因此，本研究尝试在江苏镇江地区种植60份小黑麦，观察其生长适应性，并统计农艺性状和白粉病抗性，检测营养品质和加工品质指标，进而对品质相关基因和抗病基因进行研究。 主要研究内容与结果如下： （1）对收集的60份小黑麦材料进行田间试验和观察，其中12份籽粒较饱满材料的农艺性状总体表现为株高水平高（108~189c m），穗形长（9.8~17.2c m），有效穗数（6~21穗）、每穗小穗数（22~38穗）和穗粒数（35~108粒）多，千粒重（27.96~49.08g）大，在镇江地区具有较好的高产潜力。 （2）对12份供试小黑麦的营养与加工品质进行检测。供试小黑麦籽粒中淀粉、蛋白和水分含量与对照小麦品种相近，检测出的17种氨基酸组成一致，小黑麦7种必需氨基酸平均含量高于对照小麦，6种必需氨基酸平均得分值均高于100，第一限制性氨基酸赖氨酸平均得分（59）远高于对照小麦（48），说明供试小黑麦的蛋白营养价值更好，能够一定程度上补充赖氨酸含量；供试小黑麦籽粒物理特征表现为籽粒瘦长，容重较低，质地较硬，灰分含量很高，不宜用于精加工面粉制品；供试小黑麦蛋白含量与对照小麦相近，湿面筋含量、面筋指数和沉降值显著低于对照小麦，蛋白质量略差；供试小黑麦整体表现较低的峰值粘度（213~1394cP）、衰减值（178~832cP）、回生值（12~760cP）和降落数值（64~258s），不适宜用于面条生产。 （3）对12份质地偏硬小黑麦的Secaloindoline基因进行分子特征分析，发现有10种不同硬度基因组合，8个新的Sina等位基因和6个新的Sinb等位基因，存在多个碱基的替换和氨基酸改变，Secaloindoline基因位点发生的变异可能为小黑麦籽粒质地变硬原因。 （4）结合SDS-PAGE和PC R分子标记法对60份供试小黑麦高分子量麦谷蛋白亚基进行鉴定，发现在Glu-A1和Glu-B1位点上具有12种亚基类型和13种亚基组合形式，其中9份材料具有优质麦谷蛋白亚基组合，可用于小黑麦、小麦面筋质量改善。 （5）在白粉病抗性调查的基础上，利用RT-PCR技术从48份抗白粉病的小黑麦中克隆了20条Pm21同源序列（Pm21-Sc），并与簇毛麦Pm21等位基因（Pm21-Dv）进行了进化分析，Pm21-like基因LRR结构域的核苷酸多样性显著高于C C和N B-ARC结构域，其中暴露于溶剂中的LR R残基经历了多样性选择，为黑麦Pm21-Sc基因的功能分析奠定了基础。 综合农艺性状、籽粒营养、加工品质测定结果，初步筛选出5份小黑麦材料可作为后期培育的候选株系，这些株系具有用于不同用途食品加工的潜在应用价值；揭示小黑麦营养、加工品质特性，研究小黑麦硬度基因、高分子量麦谷蛋白基因和抗白粉病基因，为在江苏地区生产营养价值高、加工品质好、抗病性强的优质小黑麦以及开发小黑麦食品提供理论依据。
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