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小麦籽粒中脂肪氧化酶(LOX)对小麦籽粒和面粉储藏特性及若干品质性状的影响具有双重性。低LOX活性或LOX基因缺失体可以有效地减轻脂质的氧化反应,减轻籽粒的氧化变质,从而延长其储藏期,减少粮食的损失。同时,低LOX活性被认为有利于提高种子耐藏性。而另一方面,小麦籽粒中高LOX活性具有提高面粉的白度的效应而受关注。因此,本文研究小麦籽粒中LOX活性的变异规律和分布特点,筛选出综合性状优良的低LOX活性小麦种质资源,开发出小麦籽粒LOX活性功能标记并进行验证,明确该功能与籽粒LOX活性的关系。研究LOX活性和STS标记与面粉色泽和种子耐藏性的关系;开展人工老化过程中小麦籽粒LOX基因的表达分析,以期为小麦籽粒LOX基因的调控机制及功能分析提供理论基础。主要结果如下:1.多年多点试验中,基因型、环境以及基因型与环境互作研究结果表明,基因型(品种)间差异对LOX活性的影响最大,而环境(地点)对LOX活性影响最小,环境、基因型与年份的互作大于基因型与年份间互作效应。合肥点4年种植结果表明,109个小麦品种(系)间的LOX活性变幅较大,每年度测定的LOX活性变异系数均超过25%,根据相关分析结果,供试品种LOX活性年份间高低顺序大体一致,推测小麦的LOX活性在很大程度上受基因型支配。“鲁麦22×扬麦9号"RIL-4群体中LOX活性呈不连续变异且偏态分布,验证LOX是由一个多基因控制的数量性状,且该性状LOX活性具双向超亲现象。群体遗传分析结果表明,“鲁麦22×扬麦9号”组合存在2对互补作用主基因+多基因的遗传效应,主基因的遗传率为62.56%,多基因遗传率为28.01%,微效多基因对小、麦LOX活性也存在着一定的正向调控效应。2.根据NCBI网站上新注册的2条小麦LOX基因序列设计引物,对6个高LOX活性和6个低LOX活性小麦品种进行PCR扩增,电泳结果显示wp02号引物表现出了较强的多态性,高LOX活性的6个材料具abc扩增带型,低LOX活性的6个小麦材料具ac扩增带型。利用该标记检测了212份小麦品种(系)材料,结果表明,用引物wp02扩增得到的PCR产物为abc带的材料有174个,其中122个材料的LOX活性高于2.50AU/min.g,即abc带型材料中,有70.11%为LOX活性高的小麦品种(系);扩增得ac带的材料38个,其中30个材料的LOX活性低于2.50AU/min.g,即ac带型材料中,有78.95%为LOX活性低的小麦品种(系)。‘多重比较结果显示,两类不同带型间LOX活性差异达到1%显著水平;’而卡方独立性测验结果为X2=26.49**,说明该标记与LOX活性达到显著相关。因此,认为该标记可有效用于针对小麦LOX活性的分子标记辅助选择(MAS)育种。利用中国春缺体一四体系,将wp-02分子标记初步定位于4B染体上。3.地理分布特征的分析结果表明,不同地区省份的小麦品种LOX活性平均值和变幅不尽相同。河南、山东和北京的小麦品种LOX活性的平均值较高,国外的5个品种和河北省小麦品种的LOX活性的平均值较低;北京地区的品种间LOX活性变幅较小,其他省份的品种间的LOX活性变幅均较大,这些生态区都有可供进行籽粒LOX活性改良的地方品种或育成品种。统计结果显示,供试材料中,北京、山东和河南的品种均是abc带型,说明这3个地区的品种相对属于高LOX活性种质资源。国外品种和南方品种ac带型的比例较高。总体上,供试材料仍以高LOX活性种质资源居多,这可能与长期选择高白度和白皮小麦品种有关。同时,筛选内乡188等10个低LOX活性种质资源和中优9507等高LOX活性种质资源。4.比较新鲜的和储藏3个月后的全麦粉LOX活性的变化可发现,新鲜全麦粉中LOX活性与类胡萝卜素含量呈极显著负相关,而LOX活性与全麦粉白度、亮度和黄度间相关性均不显著。储藏3个月后,全麦粉LOX活性与其它性状均未达到显著相关。根据本实验结果,认为籽粒的LOX活性并不能评价全麦粉的贮藏品质。分析STS标记与种子耐藏性的关系发现,STS标记中具abc带型与指数间没有明显效应。而缺失b带(677bp)的ac带型品种的老化指数均很低,其中P206和皖麦46的老化指数为0,反映该标记中的b条带与种子耐藏性可能存在着一定关系。5. Q-PCR基因表达分析结果发现,3个小麦品种籽粒中的LOX2基因的表达存在差异,其中华成3366的表达量最高,罗麦11与安农0305差异不大,其表达量大小为:华成3366>罗麦11>安农0305。LOX2基因的表达受到老化时间的诱导,在老化过程中3个品种的LOX2基因的表达量呈现“降低-升高-降低”的趋势。