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大麦籽粒蛋白质及其相关功能成分含量的QTL分析
《中国农业科学 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究大麦籽粒蛋白质与功能成分含量的相关关系及其QTL,为功能大麦遗传改良、基因克隆及分子辅助育种奠定理论基础。【方法】以紫光芒裸二棱为母本,Schooner为父本构建包含193个株系的RIL群体,结合SSR技术和QTL Ici Mapping V3.3软件构建遗传连锁图谱,借助完全区间作图法(ICIM)对两年大麦籽粒蛋白质、总黄酮和γ-氨基丁酸(GABA)含量进行QTL检测;同时分析蛋白质、总黄酮和GABA含量之间的相关性。【结果】亲本及RIL群体籽粒蛋白质、总黄酮及GABA含量表现出较大差异,且呈连续变异正态分布,适宜进行QTL定位。构建了一张全长为2 224.29 c M,两标记间平均距离为16.48 c M的遗传连锁图谱,包括7个连锁群,135个标记位点。共检测到20个QTL,其中,控制蛋白质含量的9个QTL分别定位于1H、2H、4H、6H和7H连锁群染色体。表型变异率范围为4.11%—18.86%,解释表型变异率大于10%的3个主效QTL(13.30%、15.45%和18.86%)分别位于6H和7H染色体。经两年试验检测发现2个相同的QTL位点,分别位于4H BMAG0740—BMAG0808和6H Ebmac0806—GBM1270;控制总黄酮含量的7个QTL分别定位于2H、5H、6H和7H染色体。表型变异率范围为6.06%—29.01%,解释表型变异率大于10%的5个主效QTL(10.38%、15.27%、17.55%、24.17%和29.01%)分别位于2H、6H和7H染色体。经两年试验检测发现1个相同的QTL位点,位于7H EBmatc0016—Bmag0206;控制GABA含量的4个QTL分别定位于4H、5H、6H和7H染色体,表型变异率范围为5.44%—14.87%,最大变异率为14.87%的主效QTL位于7H染色体。控制蛋白质含量与总黄酮含量的基因同位于2H、6H和7H染色体,控制蛋白质含量与GABA含量的基因重合在4H、6H和7H染色体,控制总黄酮含量与GABA含量的基因同位于5H、6H和7H染色体。控制这三种成分的QTL主要位于6H和7H,尤其是6H Ebmac0806—GBM1270影响蛋白质、总黄酮和GABA含量,且加性作用方向一致,有极显著相关性。相关性分析结果表明,蛋白质、总黄酮与GABA含量之间呈极显著正相关。【结论】大麦籽粒蛋白质、总黄酮和GABA含量的相关性分析与其部分QTL定位结果一致,揭示了蛋白质和功能成分含量之间紧密的遗传关系。
关键词： 大麦 籽粒 蛋白质 总黄酮 γ-氨基丁酸(GABA) 相关性 QTL
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大麦RIL群体籽粒功能成分含量的遗传分析
《麦类作物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为选育出高功能成分含量的大麦新品种,以紫光芒裸二棱×Schooner构建的包含193个株系的RIL群体为材料,在玉溪和白邑2个生态点种植,对总黄酮、生物碱、γ-氨基丁酸和抗性淀粉含量进行测定及遗传分析。结果表明,不同生态条件下,大麦RIL群体籽粒4个被测功能成分的含量差异较大,群体间呈现广泛的遗传变异;总黄酮、生物碱及抗性淀粉含量均呈正态分布,表现为连续变异,由多基因控制;γ-氨基丁酸含量呈偏态分布,受主效基因控制。生态环境对大麦RIL群体籽粒4个被测功能成分含量的影响较大,低海拔高温气候有利于该群体总黄酮、γ-氨基丁酸及抗性淀粉含量的提升,高海拔冷寒气候有助于生物碱含量的增加。
关键词： 大麦重组自交系 总黄酮 γ-氨基丁酸 生物碱 抗性淀粉 遗传分析
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中国西南与ICARDA大麦品种类型间籽粒功能成分含量分析
《西南农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】了解中国西南与ICARDA大麦品种类型间籽粒功能成分含量差异。【方法】对79个大麦品种籽粒4种功能成分含量进行测定,通过方差分析和显著性检验进行研究。【结果】大麦品种间籽粒功能成分含量变幅较大,即黄酮为16.39~108.39mg/100g、抗性淀粉为0.35%~4.17%、生物碱为6.36~44.63 mg/100g、γ-氨基丁酸为3.56~30.29 mg/100g;大麦不同品种类型间4种功能成分含量的平均值和变异系数差异较大。籽粒抗性淀粉含量中国西南大麦高于ICARDA大麦、二棱大麦高于多棱大麦、皮大麦高于裸大麦,其类型间的差异不显著;而籽粒黄酮、生物碱、γ-氨基丁酸含量均为ICARDA大麦极显著高于中国西南大麦、裸大麦极显著高于皮大麦;籽粒黄酮及γ-氨基丁酸含量均为多棱大麦极显著高于二棱大麦,但生物碱含量多棱大麦与二棱大麦差异不显著。以大麦籽粒4种功能成分含量为指标将79个大麦品种聚类分为2类,第Ⅰ类50个品种,其中中国西南大麦35个和ICARDA 15个,分别约占该类品种的70%和30%;第Ⅱ类有29个品种,全部为ICARDA引进的大麦品种。【结论】ICARDA品种功能成分含量多样性丰富,可作为功能大麦育种材料加以利用。
关键词： 大麦籽粒 功能性成分 ICARDA大麦品种 聚类分析
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低温胁迫下粳稻近等基因系形态性状与糙米功能成分间的关联性
《西南农业学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：以粳稻近等基因系(十和田4//丽江新团黑谷/十和田)BC4F7群体105个家系及亲本为材料,在自然低温和冷水胁迫下进行形态性状与糙米γ-氨基丁酸、抗性淀粉、总黄酮和生物碱间关联分析。结果表明,白邑冷水胁迫下该群体8个形态性状的平均值及其变异系数与昆明自然低温下相近,但主穗实粒数、秕粒数和结实率3个耐冷指标性状的平均值及其变异系数差异较大。自然低温下有29对形态性状呈显著或极显著相关(0.209*~-0.992**),而冷水胁迫下仅有23对达到显著或极显著相关(0.228*~-0.895**),2种鉴定所得孕穗期耐冷性结果呈极显著正相关。糙米总黄酮和生物碱在该群体家系间变异较大。相关和回归分析表明,株高、穗颈长、穗下节长、实粒数和结实率对总黄酮作用较大,而秕粒数和结实率对生物碱影响明显。
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割苗期对不同生态类型大麦品系农艺性状的影响
《西南农业学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：以南方大麦区试12个品系为试验材料,三叶一心(处理1)、五叶一心(处理2)与对照不割苗(CK)进行不同时期刈割处理,研究割苗时期对不同生态类型大麦经济性状的影响,并对产量构成因子性状进行通径分析。结果表明,割苗期对冬性、半冬性及春性品系农艺性状的影响存在差异;割苗期对二棱及六棱大麦品系农艺性状的影响存在差异;不同割苗期麦苗干质量差异达到显著水平,处理2(4678.5±301 kg/hm2)>处理1(3610.5±189 kg/hm2);不同割苗期籽粒产量及产量构成因子的通径分析表明,处理1各性状对籽粒产量影响重要性依次为主穗粒数>千粒重>有效穗>穗长>结实率;处理2对籽粒产量影响重要性依次为有效穗>主穗粒数>穗长>千粒重>结实率。本试验初步筛选出保大麦12号、G231M004M、苏啤3号、2008品22作为适宜麦苗生产、兼顾籽粒生产的两用型大麦品种。
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02428×合系35 RILs群体糙米和发芽糙米γ-氨基丁酸、抗性淀粉的遗传分析
《植物遗传资源学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：以水稻02428×合系35的RILs群体及其亲本糙米和发芽糙米为材料,对糙米、发芽糙米各222个群体样品的γ-氨基丁酸、抗性淀粉含量进行测定,以期选育出高γ-氨基丁酸、高抗性淀粉的水稻新品种。研究结果表明,重组自交系糙米、发芽糙米γ-氨基丁酸含量差异不大,群体间存在广泛变异,由主效基因控制。重组自交系糙米、发芽糙米抗性淀粉含量差异大,发芽糙米抗性淀粉平均含量是该群体糙米的1.2倍,群体间存在广泛变异,呈偏态分布。高海拔冷凉气候有利于糙米高抗性淀粉含量的提升与进化。本研究可以为功能水稻的遗传及品种选育提供一定的理论依据。
关键词： 重组自交系 γ-氨基丁酸 抗性淀粉 糙米 遗传分析
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云南高原稻作区影响水稻单株籽粒产量的主要农艺性状分析
《华北农学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：为明确云南不同稻作生态区水稻高产育种性状的选择目标。以粳稻丽江新团黑谷孕穗期耐冷近等基因系(十和田4//丽江新团黑谷/十和田)BC4F8群体的105个家系为材料,采用方差分析、主成分分析、逐步回归和通径分析,深入探讨云南寒冷粳稻区、冷凉粳稻区和籼粳交错区水稻育种中各农艺性状对单株籽粒产量的调控规律。结果表明,单株穗数、穗颈长、穗下节长、穗长、一次枝梗数、二次枝梗数和穗粒数以基因型控制为主,株高、剑叶长、秕粒数、单株稻草干质量和单株生物产量变异主要是环境差异所致,剑叶宽、倒2叶宽、实粒数、结实率、千粒质量和单株籽粒产量以基因型×环境互作为主。主成分分析表明,影响单株籽粒产量的主成分因子是单株穗数、穗粒数、千粒质量、结实率、剑叶长宽、花药发育、穗抽出度和干物质积累。逐步回归和通径分析表明,寒冷粳稻区决定单株籽粒产量的主导因子依次为千粒质量>结实率>一次枝梗数,其共同决定单株籽粒产量83.1%的变异,且均有较大的直接正效应调控作用;冷凉粳稻区为结实率>1-2节长>剑叶长>穗颈长,共同决定单株籽粒产量87.2%的变异,其中结实率和剑叶长对单株籽粒产量有较大的正效应;籼粳交错区为穗粒数>千粒质量>单株稻草干质量>剑叶宽>单株穗数>花药体积,共同决定单株籽粒产量85.5%的变异,6个性状均对单株籽粒产量有直接的正效应。根据产量结构因子的多重统计分析,在云南寒冷和冷凉粳稻区实现高产的途径是选择重穗与穗粒协调的品种;而在籼粳交错区是选择大穗、大粒及多穗的品种。
关键词： 水稻 近等基因系 生态区 农艺性状 主成分分析 通径分析
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不同生长环境下水稻氮、磷、钾利用相关性状的QTL定位分析
《植物营养与肥料学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：【目的】鉴定影响水稻氮、磷、钾利用相关性状的QTL,为开展水稻养分高效利用分子标记辅助选择育种和肥高效基因的图位克隆提供依据。【方法】以云南强耐冷(2级)粳稻地方品种丽江新团黑谷与十和田杂交、回交获包含105个株系的孕穗期耐冷性近等基因系BC4F8及双亲为材料,在云南白邑(冷水胁迫)、寻甸(自然低温胁迫)和玉溪(正常生长环境)3种生长环境下进行水稻氮、磷、钾养分吸收相关性状的鉴定,并利用构建的含有180个SSR标记,全长为1820.6 c M,标记间平均距离为15.67 c M的遗传图谱,用基于完备区间作图法的QTL Ici Mapping V3.2软件对16个性状进行QTL定位分析。【结果】3种环境下共检测到56个QTL,分布在第1、2、3、4、5、6、7、9和10染色体上,单个性状QTL数为1~10个,单个QTL可解释的各自性状表型贡献率为8.88%~35.30%。其中,氮、磷、钾利用效率QTLs数分别为12个、27个和17个。而q TNA-1a、q TPA-1、q PHI-1、q PHI-6、q PHI-7b和q KHI-6共6个QTL在冷害和正常环境下均能检测到,稳定性较高,其贡献率变幅为10.63%~31.57%。在第1、3、4、5、6、7和10染色体上有13个标记区域存在QTL成族分布,单个QTL位点控制的性状数为2~5个,其中共同控制磷总吸收量、磷素干物质生产效率、磷素收获指数、每100 kg籽粒需钾量和钾素收获指数等性状的位点数最多。【结论】获得56个影响氮、磷、钾利用相关性状的QTL,且发现的13个QTL富集区可作为水稻氮、磷、钾高效利用分子育种的重要候选区域。
关键词： 水稻(Oryza sativa L.) 近等基因系 养分吸收 数量性状基因座 QTL多效性
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青稞和普通大麦全谷物功能成分差异分析
《西南农业学报 》 2015 北大核心 CSCD
摘要：利用9个青稞品种(系)和14个普通大麦品种(系)为材料,通过测定其籽粒全谷物的黄酮、γ-氨基丁酸,抗性淀粉的含量,研究青稞与普通大麦全谷物功能成分差异。结果表明,青稞和普通大麦籽粒全谷物中,总黄酮含量是普通大麦含量的3倍左右,差异达到极显著水平(<0.01);青稞籽粒全谷物中抗性淀粉高于普通大麦籽粒全谷物,且差异达到显著水平(<0.05);青稞与普通大麦籽粒全谷物中γ-氨基丁酸含量差异不显著。青稞品种中的昆文12号总黄酮含量最高,99-1γ-氨基丁酸含量最高,北青4号抗性淀粉最高。此3个品种可用作亲本研究功能成分的遗传规律,也可用于功能食品开发利用,对开展健康饮食预防慢性病战略和增加藏区主要粮食作物青稞的产业附加值具有重要的意义。
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