玉米自交系籽粒淀粉品質性狀差異分析及淀粉去分支酶基因序列變異研究.pdf

1、玉米是生產淀粉最主要的作物之一，玉米淀粉在食品和工業(yè)中具有廣泛用途。近年來隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對淀粉品質的要求越來越高。改良淀粉品質已成為玉米育種的重要課題之一。研究淀粉品質性狀間的關系以及深入了解淀粉合成相關基因對淀粉品質的影響可為優(yōu)良品種的選育和淀粉品質的遺傳改良提供一些參考。本研究以104份玉米自交系（包括67份普通玉米和37份糯玉米）為供試材料，對RVA糊化特性、淀粉熱力學特性（凝膠和回生特性）、總淀粉含量以

2、及支直比等淀粉品質性狀進行檢測，旨在全面了解不同玉米自交系之間淀粉品質性狀的差異;同時選擇12份具有不同淀粉品質性狀的玉米材料進行4個去分支酶基因（ISA1、ISA2、ISA3、PUL）的測序，分析4個去分支酶基因的核苷酸序列變異，并基于PUL基因發(fā)展分子標記，研究PUL基因序列變異對淀粉品質性狀的影響，從而為玉米自交系淀粉品質進一步改良提供理論依據(jù)。主要研究結果如下：
　?、牌胀ㄓ衩鬃越幌甸g和糯玉米自交系間在淀粉品質性狀上均呈極

3、顯著差異。在普通玉米自交系籽粒淀粉品質性狀中，回復值的變異系數(shù)最大，凝膠特征參數(shù)的峰值溫度最小;在糯玉米自交系籽粒淀粉品質性狀中，回復值的變異系數(shù)也最大，凝膠特征參數(shù)中的終值溫度則最小?；诘矸劾砘匦裕ê匦院蜔崃W特性）對104份玉米自交系進行聚類，可將自交系分為3類。第一類，全是糯玉米自交系，該類除了回復值、糊化時間以及糊化溫度明顯較低外，其余各特征值總體表現(xiàn)為較高;第二類，全是普通玉米自交系，該類總體表現(xiàn)為各特征值較低，明顯低

4、于第一類;第三類，主要是普通玉米自交系，也有少數(shù)糯玉米自交系，該類各特征值明顯低于前兩類，但其變異系數(shù)總體表現(xiàn)出很高。
　　⑵在普通玉米或糯玉米自交系籽粒淀粉品質性狀間，除了總淀粉含量和支直比與糊化特性間未達到顯著相關外，其余淀粉品質性狀間均存在一定相關關系。其中，普通玉米的總淀粉含量、支直比以及RVA糊化特性都與凝膠特性具有一定相關性?？偟矸酆颗c終值溫度，支直比與峰值溫度呈顯著正相關;峰值黏度、谷值黏度、終值黏度、崩解值與終值

5、溫度極顯著負相關，與熱焓值顯著正相關;糊化溫度與起始溫度、峰值溫度、終值溫度呈極顯著正相關。在糯玉米各性狀間，支直比與凝膠參數(shù)的起始溫度、峰值溫度、終值溫度呈顯著負相關，峰值黏度、崩解值與凝膠參數(shù)的熱焓值顯著正相關，回復值與回生特征參數(shù)的終值溫度極顯著正相關。
　　⑶對12份玉米自交系的4個淀粉去分支酶基因的序列分析發(fā)現(xiàn)，共檢測到多態(tài)性位點126個，包括SNP位點94個，InDel位點32個。核酸多樣性π值變幅為0.00006-0

6、.00273，0值變幅為0.00012-0.00333。4個基因的Tajima's D值測驗和Fu與Li的D*、F*測驗都未達顯著水平，說明未偏離中性進化，沒有發(fā)生純化選擇。
　?、然?2份玉米材料的序列比對，開發(fā)了淀粉去分支酶基因PUL的4個分子標記(L1、L2、L3、L4)。利用這些分子標記對104份供試材料進行了基因型檢測，并分析PUL基因多態(tài)性與淀粉品質性狀的關系。結果表明:PUL基因標記的遺傳多態(tài)性位點及其位點互作與3