新疆小麦籽粒硬度(Puroindoline)近等基因系与小麦品质相关研究

小麦籽粒硬度对小麦磨粉和加工品质具有重要影响，是小麦品质改良的重要目标性状之一。我们在前期研究基础上，拟以在新疆地区主导分布的Puroindoline等位基因Pinb-D1p、Pinb-D1ab及Pina-D1k(Double null)和新发现的等位基因Pina-D1r为重点，以携带这些等位基因的原始种质资源及新疆目前大面积推广的品种(新冬22和新冬24)为研究材料，从基因克隆和表达分析、分子标记建立、近等基因系的构建和品质分析等多个层面进行研究。明确这些等位基因在小麦品质上的作用，获得的研究结果可直接用于小麦品质的分子改良。

1、项目的背景.新疆小麦地方品种主导Puroindoline基因型与中国小麦主产区的基因型有显著差异，新疆以Pina-D1a/Pinb-D1p、Pina-D1k(null)/null和Pina-D1a/Pinb-D1ab为主导类型，约占82.8%。但关于这几种基因型对小麦品质的影响没有报道。本项目以新冬22号、新冬24号为受体亲本，以含有Pinb-D1p、Pinb-D1ab、Pina-D1k(Double null)和Pina-D1r的材料为供体亲本，构建2套近等基因系，明确新疆主导籽粒硬度Puroindoline基因型在小麦品质上的作用。.2、主要研究内容：.克隆Pina-D1r基因，结合Internet生物信息资源，建立Pinb-D1p、Pinb-D1ab和“Double Null”d基因型分子标记，构建2套近等基因系，与小麦品质的关系。.3、重要结果：.新疆小麦 Puroindoline基因有9种类型，Pina-D1a/Pinb-D1p为主导类型，共有63份，占58.9%。亲本的株高、穗长、小穗数、小穗粒数、穗粒数、穗粒重等的变异范围7.51%--35.51%。以新冬22号为背景建立的近等基因系，农艺性状差异较小，仅在穗粒数和单株生物学产量存在显著差异。品质分析显示Pina-D1a/Pinb-D1b基因型的降落数值、面团形成时间、稳定时间和弱化度指标优于其他3种基因型。以新冬24号为背景的近等基因系，其中穗长和穗粒重2个性状无显著差异，遗传背景存在差异。品质分析显示，Pina-D1k(double-null)基因型蛋白质含量最高，Pina-D1a/Pinb-D1ab基因型的湿面筋含量最低，但降落数值、出粉率、面团形成时间最高。.近等基因系品质性状之间的相关性分析中，蛋白质与湿面筋呈极显著正相关。出粉率与形成时间、稳定时间和能量呈极显著正相关，与弱化度和灰分呈极显著负相关。形成时间与稳定时间、能量、灰分和降落数值呈极显著正相关，与弱化度呈极显著负相关。稳定时间与能量和降落数值呈极显著正相关，与弱化度和灰分呈极显负相关。弱化度与灰分呈极显著正相关，与能量和降落数值呈极显著负相关。能量与降落数值呈极显著正相关，与灰分呈极显著负相关。.项目实施期间，发表论文2篇，培养中国农业大学同等学历博士2名，参加各类培训及学术交流会议3人次，获得新疆科技进步二等奖1项。