普通小麦及其亲缘种农艺与籽粒品质性状及金属元素含量相关分子标记分析

摘要

【目的】基于农艺和籽粒品质性状及籽粒Fe、Zn含量相关分子标记对普通小麦及其亲缘种进行综合评价,筛选优异育种亲本,为宁夏小麦高产优质新品种培育提供优异育种亲本。【方法】以国内外103份普通小麦及其亲缘种为材料,利用变异分析、相关分析、主成分分析、二维排序等方法对其9个农艺性状和9个籽粒品质性状进行评价,并对Fe、Zn含量相关分子标记的分布进行检测,筛选优异育种亲本。【结果】9个农艺性状的变异系数为10.37%~25.26%,平均为18.37%,其中,穗粒重、分蘖数、株高和穗长的变异系数高于平均变异系数。9个籽粒品质性状的变异系数为1.95%~13.83%,平均为6.57%,其中,沉降值、湿面筋含量、粗蛋白含量和降落值的变异系数高于平均变异系数。9个农艺性状的前4个主成分贡献率分别为40.57%、23.77%、14.18%和8.48%,累计贡献率达87.00%;9个籽粒品质性状的前4个主成分贡献率分别为40.06%、23.56%、12.87%和11.27%,累计贡献率达87.76%,表明前4个主成分能分别代表综合农艺品质性状。基于二维排序和综合评价值(D)筛选出10份农艺性状优异材料:宁春31号、宁春32号、宁春33号、宁春41号、宁春56号、ND646、永良15号、M6445、宁春51号、中华第一麦;10份籽粒品质性状优异材料:硬粒小麦(云南)、云南小麦、硬粒小麦(江苏)、栽培一粒小麦、斯卑尔脱小麦、新疆小麦、野生二粒小麦、荆辉1号、小大麦、大红麦。10个与Fe、Zn含量相关分子标记Xwmc382-2A、WMC59-1A、gwm391-3A、Xwmc74-5A、Xwmc488-7A、cfa2129-1B、gwm120-2B、Xcfa2049-7A、Xbarc29-7A和Xcfd31-7A分别分布在47、65、14、47、69、100、22、100、51和100份材料中,分布频率为13.59%~97.09%。【结论】基于农艺和籽粒品质性状分析及分子标记辅助选择可高效准确地评价和筛选普通小麦及其亲缘种,筛选出的10份农艺性状优异材料和10份籽粒品质性状优异材料可用作宁夏小麦农艺和品质改良的育种亲本。