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谷子重组自交系群体蒸煮食味品质分析与QTL定位

冯链

谷子重组自交系群体蒸煮食味品质分析与QTL定位

冯链1
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作者信息

  • 1. 山西农业大学
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摘要

随着人民生活水平的提高,对谷子蒸煮食味品质有更高的要求,易煮、好吃是目前谷子加工时重要考虑的两个因素,小米饭、小米粥的质构特性和淀粉糊化特性被认为是谷子食味品质评价的重要指标。本研究以黄金苗与嫩选15为亲本构建的400份RIL群体为试验材料,2020~2021种植于山西农业大学东阳试验示范基地,利用质构仪TPA对小米饭及小米粥的质构特性进行测定,利用快速粘度仪RVA测定小米粉的糊化特征,根据小米不同蒸煮品质结合其农艺性状进行相关性分析,最后通过RIL群体全基因组重测序分析鉴定与小米蒸煮食味品质性状相关的QTL,为后续深度挖掘控制各性状的基因奠定理论基础。主要结果如下: 1.2020~2021对RIL群体进行表型性状与小米质构特性调查分析发现RIL群体各个性状遗传变异丰富,基本表现出超亲优势。对表型性状与小米饭质构性状进行相关性分析,发现株高与粘性相关性不显著,与弹性呈显著相关性;叶宽与硬度、凝聚力、胶黏性、咀嚼性呈极显著相关性;穗粗与硬度、凝聚力、胶黏性表现显著正相关。穗长、叶长与小米粥硬度、凝聚力呈极显著负相关;浓稠度与茎粗呈显著正相关;小米粥凝聚力与叶宽、穗粗呈极显著负相关;小米粥粘度与穗长、叶长呈极显著负相关。小米粥硬度与小米饭硬度、粘性呈极显著正相关,与胶黏性呈显著正相关,与凝聚力呈极显著负相关;小米粥浓稠度与小米饭粘性呈显著正相关,与凝聚力呈极显著负相关;小米粥的凝聚力和粘度与小米饭的硬度、粘性、胶黏性、咀嚼型呈极显著正相关。除糊化温度外,峰值黏度、低谷黏度、崩解值、最终黏度、糊化时间与小米粥硬度、凝聚力、粘度、小米饭硬度、粘性、胶黏性、咀嚼性呈不同程度负相关;回生值与小米饭凝聚力呈极显著正相关。 2.小米饭质构特性QTLs定位 通过对2020~2021RIL群体的小米饭质构正态特性分析,发现各性状呈近似正态分布,在Chr.1、Chr.2、Chr.5、Chr.6、Chr.8和Chr.9上共鉴定出23个小米饭质构性状的QTLs,解释了 0.09%~13.76%的表型变异贡献值。其中硬度(HAS):在第2和9号染色体上检测到6个QTLs,粘性(ADS):在第1、2和9号染色体上检测到4个QTLs,胶黏性(GUS):在2、5、9号染色体上检测到5个QTLs,凝聚力(COS):在第2和8号染色体上检测到2个QTLs,咀嚼性(CHS):在第5和9号染色体上检测到2个QTLs,弹性(SPS):在第2、6和8号染色体上检测到4个QTLs。 3.小米粥质构特性QTLs定位 检测2020和2021RIL群体小米粥质构性状共定位了 19个QTLs,分布在2、4、7和9的4条染色体上,LOD值在2.62和26.98之间,贡献率分布于0.02%~31.93%,其中qHDI2.1、qCON2.3、qVYI2.1在2个环境中被检测出来,为主效QTLs,其余QTL只在1个环境中被检测到。硬度(HDI):在第2和7号染色体上检测到5个QTLs,浓稠度(COY):在第2和7号染色体上检测到3个QTLs,凝聚力(CON):在第2和7号染色体上检测到5个QTLs,粘性(VYI):在第2、4和9号染色体上检测到6个QTLs。 4.小米糊化特性QTLs定位 RVA糊化特性中控制峰值黏度、低谷黏度、崩解值、回生值、最终黏度、糊化时间和糊化温度的 QTLs 共 30 个,分布于 Chr.1、Chr.2、Chr.3、Chr.5、Chr.7、Chr.8 和 Chr.9,共解释了 0.02%~30.48%的表型变异贡献率。其中qPKV2.1、qTHV2.2、qFLV2.1、qREV2.1在两个环境中被定位,为主效QTLs,加性效应来自于嫩选15,其余在单一环境中被检测到。qGNT2.1为主效QTLs,在单一环境中被检测,表型贡献率达到14.97%。 综上所述,本研究在不同环境中对小米RIL群体蒸煮食味品质进行表型性状与小米质构、淀粉糊化特性相关性分析和QTL定位,明确了表型性状与小米饭、小米粥质构性状具有不同程度的相关性,得到质构与RVA糊化特性有关的QTLs,这为后续精细定位以及基因挖掘奠定基础。

关键词

小米饭/小米粥/谷子重组自交系/农艺性状/蒸煮品质/糊化特性/QTL定位

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授予学位

硕士

学科专业

作物学

导师

王海岗;刁现民

学位年度

2023

学位授予单位

山西农业大学

语种

中文

中图分类号

TS
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