全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2014, 40(9): 16951701 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn
本研究由中国农业科学院作物科学研究所中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金, 国家高技术研究发展计划(863计划)项目
(2012AA10A308)和中国农业科学院创新工程项目资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 张勇, E-mail: zhangyong05@caas.cn, Tel: 010-82108745
第一作者联系方式: E-mail: yanglily1120@126.com, Tel: 18210900355
Received(收稿日期): 2014-03-17; Accepted(接受日期): 2014-06-16; Published online(网络出版日期): 2014-07-10.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20140710.1435.001.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2014.011695
小麦阿拉伯木聚糖含量的 QTL分析及其与品质性状的关系
杨 莉 1 黄玉莲 2 常 萍 3 阎 俊 4 张业伦 1 夏先春 1 田宇兵 1
何中虎 1,5 张 勇 1,*
1中国农业科学院作物科学研究所 / 国家小麦改良中心, 北京 100081; 2河南省焦作市修武县植保植检站, 河南焦作 454350; 3河南省
种子管理站, 河南郑州 450006; 4中国农业科学院棉花研究所, 河南安阳 455000; 5国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)中国办事处, 北
京 100081
摘 要: 阿拉伯木聚糖是小麦中最重要的非淀粉多糖 , 对营养和加工品质有重要影响。采用 IciMapping 软件 , 对
PH82-2/内乡 188重组自交系群体(F2:6)的水溶性和总阿拉伯木聚糖含量进行 QTL分析, 在 1B、4B、5B、5D和 6B染色
体上定位 5 个控制总阿拉伯木聚糖含量的 QTL, 分别解释 5.6%~18.7%的表型变异; 在 1A、1B、5B、6B 和 7A 染色体
上定位 5个控制水溶性阿拉伯木聚糖含量的 QTL, 分别解释 4.3%~34.9%的表型变异。其中, 1B、5B和 6B染色体上影
响水溶性和总阿拉伯木聚糖含量的 QTL位于同一标记区间。1BL/1RS易位对水溶性和总阿拉伯木聚糖含量有显著作用,
籽粒硬度对总阿拉伯木聚糖含量有显著作用。阿拉伯木聚糖含量, 特别是总阿拉伯木聚糖含量, 与快速黏度分析仪峰值
澥黏度、稀 值, 以及面条品质黏弹性、食味呈显著相关, 但相关系数受 1BL/1RS易位和籽粒硬度影响。
关键词: 普通小麦; 阿拉伯木聚糖; QTL; 1BL/1RS易位; 品质性状
QTL Mapping for Arabinoxylans Content and Its Relationship with Processing
Quality in Common Wheat
YANG Li1, HUANG Yu-Lian2, CHANG Ping3, YAN Jun4, ZHANG Ye-Lun1, XIA Xian-Chun1, TIAN
Yu-Bing1, HE Zhong-Hu1,5, and ZHANG Yong1,*
1 Institute of Crop Science / National Wheat Improvement Center, Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS), Beijing 100081, China; 2 Plant
Protection and Quarantine Station, Jiaozuo 454350, China; 3 Henan Seed Administration Station, Zhengzhou 450006, China; 4 Cotton Research Insti-
tute, CAAS, Anyang 455000, China; 5 CIMMYT-China Office, c/o CAAS, Beijing 100081, China
Abstract: Arabinoxylans (AX) are the hydrophilic nonstarch polysaccharides in wheat grain, and they play a critical role in food
processing and nutrition quality. Quantitative trait loci (QTLs) for water-extractable (WE-AX) and total AX (TOT-AX) contents
were identified and mapped using 240 recombinant inbred lines (RILs, F2:6) derived from the cross between PH82-2 and Neixiang
188. Besides, relationships between WE-AX and TOT-AX contents and protein content, Mixograph and Rapid Viscosity Analyzer
(RVA) parameters were evaluated. Inclusive composite interval mapping identified five QTLs for TOT-AX content on chromo-
somes 1B, 4B, 5B, 5D, and 6B, which explained 5.6%–18.7% of the phenotypic variations. Five QTLs associated with WE-AX
content were mapped on chromosomes 1A, 1B, 5B, 6B, and 7A, explaining 4.3%–34.9% of the phenotypic variation. QTLs for
TOT-AX content on chromosomes 1B, 5B, and 6B shared identical marker intervals with those for WE-AX content. 1BL/1RS
translocation affected both TOT-AX and WE-AX contents, whereas, grain hardness only affected WE-AX content. TOT-AX con-
tent had significant correlations with RVA parameters including peak viscosity, breakdown, final viscosity, setback, and Chinese
White Salted Noodle quality traits (springness and flavor), but the correlation coefficients were influenced by 1BL/1RS transloca-
tion and the type of grain hardness.
Keywords: Common wheat; Arabinoxylans; QTL; 1BL/1RS translocation; Processing quality
1696 作 物 学 报 第 40卷
阿拉伯木聚糖(arabinoxylans, AX)是小麦胚乳细胞壁
的主要成分, 其分子骨架由 D-吡喃木糖残基通过 β-1,4糖
苷键连接而成, 侧链主要为 α-L-阿拉伯呋喃糖残基。面粉
中阿拉伯木聚糖含量虽然很少 , 但对小麦的营养和加工
品质有重要影响[1]。作为膳食纤维的主要组成成分, 阿拉
伯木聚糖具有降低胆固醇吸收、改善血糖代谢、调节免疫
力等作用[2]。阿拉伯木聚糖具有吸水和氧化交联特性, 溶
于水后, 能形成高黏度的溶液, 对面团流变学和淀粉特性
有重要作用[3]。面粉中添加水溶性阿拉伯木聚糖, 可使吸
水率、最大抗延阻力、和面仪峰值高度增加, 面团延展性
下降[4-5]。水溶性阿拉伯木聚糖可增加面包体积、改善面
包质地[6], 但水溶性和总阿拉伯木聚糖均对饼干直径和蛋
糕体积产生负面影响[7-9]。Bettge等[7]研究表明, 水溶性和
总阿拉伯木聚含量与蛋白质含量均呈显著正相关 , 与籽
粒硬度相关不显著。Li等[10]认为, 水溶性阿拉伯木聚糖含
量与籽粒硬度仅在硬质春麦中呈显著负相关 , 总阿拉伯
木聚糖含量与蛋白质含量仅在硬质冬麦中呈显著负相关。
因此 , 有关阿拉伯木聚糖含量与蛋白质含量和籽粒硬度
等品质性状的关系尚需进一步研究验证。
不同来源、不同类型及以不同方法测定的小麦阿拉伯
木聚糖含量存在差异, 但总体来说, 阿拉伯木聚糖含量较
低, 变异范围大。面粉中水溶性和总阿拉伯木聚糖含量的
变异范围分别为 0.30%~1.40%和 1.35%~2.75% [11], 籽粒
中水溶性和总阿拉伯木聚糖含量则分别在 0.36%~0.83%
和 2.37%~8.30%之间[12-13]。基因型和环境对阿拉伯木聚糖
含量的影响尚无定论 , 但多数研究表明基因型和环境均
对阿拉伯木聚糖含量有显著作用, 且基因型效应较大, 基
因型和环境互作效应不显著或可以忽略[14-15]。Li 等[10]认
为环境效应大于基因型效应, Dornez 等[15]则认为环境对
总阿拉伯木聚糖含量没有显著作用。1A、1B、3A、3B、
3D、4B、4D、5B、5D、6B、7A 和 7B 染色体上均发现
了水溶性阿拉伯木聚糖含量 QTL, 其中位于 1B上的 QTL
位点与 1BL/1RS易位有关, 位于 5DS上的 QTL位点与籽
粒硬度有关[1,16-20]。Quraishi 等[19]将控制总阿拉伯木聚糖
含量的 QTL定位在 1B、3A和 7B染色体上; Nguyen等[20]
将控制总阿拉伯木聚糖含量的 QTL定位在 1A、2A、3D、
4D、6B和 7A染色体上。
本试验选用 PH82-2/内乡 188重组自交系群体 240个
家系, 对水溶性和总阿拉伯木聚糖含量进行 QTL 定位,
并分析它们与籽粒硬度、蛋白质含量、和面仪和快速黏度
分析仪参数等重要加工品质性状的关系 , 为阿拉伯木聚
糖含量在小麦品质改良中的应用提供信息。
1 材料与方法
1.1 材料及试验设计
试验群体为 PH82-2/内乡 188 F2:6重组自交系 240 个
家系。PH82-2属于硬质麦, 不携带 1BL/1RS易位染色体;
内乡 188属于软质麦, 携带 1BL/1RS易位染色体。
采用部分重复 Latinized α-Lattice设计[21], 于 2005—
2006 年度分别种植于山东泰安、河南安阳和焦作 3 个地
点。从 240个家系中随机选取 60个家系, 3次重复, 用于
估计基因型与地点互作效应; 另外 180个家系均 1次重复;
父母本各 15次重复。共 390个小区, 按 13行 30列排列。
每个小区种植 6行, 行长 3 m, 行距 20 cm, 面积 4.2 m2。
收获后籽粒经自然晒干后, 低温贮藏, 含水量保持在
12%以下。利用单籽粒谷物特性系统(Single Kernel Char-
acterization System 4100, SKCS 4100, USA)测定籽粒硬度,
近红外分析仪(Foss 1241, Sweden)测定水分含量。按籽粒
硬度和水分含量调整加水量, 用德国 Brabender 实验磨
(Junior D-47055型)制粉, 出粉率约为 50%。
1.2 测定指标及方法
1.2.1 阿拉伯木聚糖含量 采用略改进的间苯三酚-醋
酸法[22]测定面粉中水溶性和总阿拉伯木聚糖含量。先制
作木糖标准曲线。配制 100 mg L–1的 D-(+)-木糖(Sigma
公司, 编号 X-1500)溶液, 分别吸取 0、0.5、1.0、0.5 和
2.0 mL, 置 12 mL旋塞试管(Pyrex公司, 编号 9826-16)中,
加蒸馏水至总体积 2 mL, 3次重复。试管中加入 10 mL反
应液(110 mL 冰醋酸、2.3 mL 浓盐酸、5 mL 10%间苯三
酚-乙醇溶液、1 mL蒸馏水), 沸水中反应 25 min, 取出后
迅速冷却至室温, 分别测定 552 nm和 510 nm处吸光值,
以二者之差作为吸光度, 制作标准曲线。
准确称取 125 mg面粉, 置 50 mL离心管, 2次重复。
加入 25 mL蒸馏水, 涡旋振荡 7 s; 用移液枪快速取出 1 mL
悬浮液, 置 12 mL旋塞试管, 加入 1 mL蒸馏水使总体积
为 2 mL, 2次重复。试管中加入 10 mL反应液, 按上述方
法制样并测定吸光值。计算总阿拉伯木聚糖含量, 换算成
干重样品中的含量。
为提高水溶性阿拉伯木聚糖的吸光值 , 降低分析误
差, 准确称取 250 mg面粉, 置 50 mL离心管, 2次重复。
加入 25 mL蒸馏水, 室温下涡旋振荡 30 min。2500g转
速下离心 10 min, 吸取 2 mL上清液置 12 mL旋塞试管, 2
次重复。试管中加入 10 mL反应液, 按上述方法操作, 测
定吸光值, 计算水溶性阿拉伯木聚糖含量, 并换算成干重
样品中的含量。
为保证结果准确可靠 , 每10个样品进行一次平行分
析, 并加入一个标准实验室对照。
1.2.2 品质性状 采用近红外分析仪(Foss 1241, Swe-
den)测定面粉蛋白质含量(14%湿基)。分别按照AACC44-
15A、56-60、54-40A和 76-21方法测定面粉含水量、Zeleny
沉降值、和面仪参数和淀粉糊化特性。参照Zhang等[23]的
方法制作面条及评价品质。
1.3 统计分析
将地点作为固定效应, 家系作为随机效应, 通过合适的
空间分析模型对家系各性状进行分析, 采用最佳线性无偏预
测值进行数据处理[21], 利用 SAS (Statistical Analysis System)
9.0统计分析软件进行基本统计量、方差和相关分析。
第 9期 杨 莉等: 小麦阿拉伯木聚糖含量的 QTL分析及其与品质性状的关系 1697
1.4 QTL定位
采用 Zhang 等[24]构建的遗传连锁图, 用 IciMapping
3.2软件的完备区间作图法(ICIM)进行 QTL分析, LOD阈
值设为 3.0。
2 结果与分析
2.1 阿拉伯木聚糖含量的遗传变异
PH82-2/内乡 188 重组自交系群体 240 个家系的水溶
性和总阿拉伯木聚糖含量的方差分析(数据未列出)表明,
基因型对水溶性和总阿拉伯木聚糖含量的影响极显著(P<
0.001), 而地点和基因型地点互作效应均不显著(P>0.05)。
PH82-2的水溶性和总阿拉伯木聚糖含量分别为0.48%
和1.64%, 均高于内乡188。240个家系的水溶性和总阿拉
伯木聚糖含量的平均值分别为0.45%和1.60%, 且变异范
围较大, 分别为0.36%~0.58%和1.24%~2.14% (表1)。各性
状均呈现明显的超亲现象, 并符合正态分布, 说明水溶性
和总阿拉伯木聚糖含量均由多基因控制。
2.2 阿拉伯木聚糖含量的 QTL定位
因地点、基因型地点效应不显著, 故采用三地最佳
线性无偏估计值进行 QTL分析。1B、5B和 6B染色体上
影响水溶性和总阿拉伯木聚糖含量的 QTL 均位于同一标
记区间(图 1和表 2)。
表 1 240个家系及亲本阿拉伯木聚糖含量的平均值、标准差和变异范围
Table 1 Mean, standard deviation, and range of AX contents in 240 RILs and their parents (%)
亲本 Parent 家系 RILs 性状
Trait PH82-2 内乡 188 Neixiang 188 平均值 Mean 标准差 SD 变异范围 Range
总阿拉伯木聚糖 TOT-AX 1.64 1.58 1.60 0.15 1.24–2.14
水溶性阿拉伯木聚糖 WE-AX 0.48 0.43 0.45 0.04 0.36–0.58
TOT-AX: total arabinoxylans; WE-AX: water-extractable arabinoxylans.
表 2 完备区间作图法检测 PH82-2/内乡 188重组自交系群体阿拉伯木聚糖含量的 QTL
Table 2 QTL for AX contents detected by inclusive composite interval mapping (ICIM) in PH82-2/Neixiang 188 RIL population
性状
Trait
QTL 染色体
Chromosome
标记区间
Marker interval
LOD 加性效应
Additive effect
贡献率
Variance explained (%)
QTOT-AX.caas-1B 1B HVM23–Xbarc181 14.0 0.065 18.1
QTOT-AX.caas-4B 4B Xwmc251–Xbarc163 4.6 0.035 5.6
QTOT-AX.caas-5B 5B Xwmc28–Xbarc59 6.5 –0.043 8.6
QTOT-AX.caas-5D 5D Xcfd18–Ha 12.2 –0.063 18.7
总阿拉伯木聚糖
TOT-AX
QTOT-AX.caas-6B 6B Xwmc494–Xbarc79 4.7 –0.045 6.9
QWEAX.caas-1A 1A DuPw532–Xbarc148 4.2 –0.009 4.3
QWEAX.caas-1B 1B Sec1–HVM23 26.5 0.026 34.9
QWEAX.caas-5B 5B Xwmc28–Xbarc59 10.8 –0.015 12.3
QWEAX.caas-6B 6B Xwmc494–Xbarc79 12.3 –0.023 19.1
水溶性阿拉伯
木聚糖
WE-AX
QWEAX.caas-7A 7A Xbarc108–Xbarc121 12.2 0.016 14.0
TOT-AX: total arabinoxylans; WE-AX: water-extractable arabinoxylans.
总阿拉伯木聚糖含量的 QTL 位于 1B、4B、5B、5D
和 6B 染色体上, 分别解释表型变异的 18.1%、5.6%、
8.6%、18.7%和 6.9%, 其中 QTOT-AX.caas-1B (与 1RS特
异性标记 SecI 连锁)和 QTOT-AX.caas-4 的正向效应来自
1BL/1RS易位软质亲本内乡 188, QTOT-AX.caas-5B、QTOT-
AX.caas-5D (与籽粒硬度基因位点 Ha 连锁)和 QTOT-AX.
caas-6B 的正向效应来自非 1BL/1RS 易位硬质亲本
PH82-2。
水溶性阿拉伯木聚糖含量的 QTL位于 1A、1B、5B、
6B和 7A染色体上, 分别解释 4.3%、34.9%、12.3%、19.1%
和 14.0%的表型变异, 其中 QWE-AX.caas-1A、QWE-AX.
caas-5B 和 QWE-AX.caas-6B 的正向效应来自非 1BL/1RS
易位硬质亲本 PH82-2, QWE-AX.caas-1B (与 1RS 特异性
标记 SecI 连锁 )和 QWE-AX.caas-7A 的正向效应来自
1BL/1RS易位软质亲本内乡 188。
2.3 阿拉伯木聚糖含量与主要品质性状的关系
基于 QTL定位结果, 进一步按 1BL/1RS易位和籽粒
硬度类型, 将 PH82-2/内乡 188 重组自交系群体家系分为
4类。分析表明, 1BL/1RS易位硬质类型的总阿拉伯木聚
糖含量最高, 其次为非 1BL/1RS 易位硬质和 1BL/1RS 易
位软质类型, 而非 1BL/1RS 易位软质类型的总阿拉伯木
聚糖含量最低; 1BL/1RS易位类型的水溶性阿拉伯木聚糖
含量显著高于非 1BL/1RS易位类型(表 3), 说明阿拉伯木
聚糖含量受 1BL/1RS易位和籽粒硬度类型的显著影响。
1698 作 物 学 报 第 40卷
图1 完备区间作图法检测PH82-2/内乡188重组自交系群体阿拉伯木聚糖含量QTL的LOD曲线
Fig. 1 Logarithm of odds (LOD) contours of QTL for AX contents obtained by inclusive composite interval mapping (ICIM) in the
PH82-2/Neixing 188 RIL population
表 3 不同 1BL/1RS易位系和硬度组合的阿拉伯木聚糖含量
Table 3 AX contents of certain combination of 1BL/1RS translocation and grain hardness (%)
1BL/1RS类型
1BL/1RS type
硬度
Hardness
总阿拉伯木聚糖
TOT-AX
水溶性阿拉伯木聚糖
WE-AX
Non 1BL/1RS H 1.63 ab 0.44 b
Non 1BL/1RS S 1.47 c 0.42 b
1BL/1RS H 1.69 a 0.47 a
1BL/1RS S 1.59 b 0.46 a
H: 硬麦; S: 软麦。数值后不同字母表示材料间有显著差异(P<0.05)。
H: hard wheat; S: soft wheat. TOT-AX: total arabinoxylans; WE-AX: water-extractable arabinoxylans. Values followed by different let-
ters within columns are significantly different at P<0.05.
相关分析中相关系数未达显著水平的性状不予列出。
从表 4可以看出, 水溶性阿拉伯木聚糖含量与总阿拉伯木
聚糖含量呈显著正相关, 相关系数介于 0.62~0.72 之间。
在非 1BL/1RS易位硬质小麦中 , 总阿拉伯木聚糖含量与
8 min带宽、水溶性阿拉伯木聚糖含量与峰值高度均呈显
著正相关(r = 0.38)。在非 1BL/1RS易位软质小麦中, 总阿拉
第 9期 杨 莉等: 小麦阿拉伯木聚糖含量的 QTL分析及其与品质性状的关系 1699
表 4 阿拉伯木聚糖含量与和面仪和淀粉糊化特性参数及面条品质的相关分析
Table 4 Correlation coefficients of AX contents with mixograph, RVA, and noodle quality parameters
品质参数
Quality parameter
1BL/1RS类型
1BL/1RS type
硬度
Hardness
总阿拉伯木聚糖
TOT-AX
水溶性阿拉伯木聚糖
WE-AX
水溶性阿拉伯木聚糖WE-AX Non 1BL/1RS H 0.72***
Non 1BL/1RS S 0.62***
1BL/1RS H 0.63***
1BL/1RS S 0.67***
和面仪参数Mixograph parameters
峰值高度 Peak value Non 1BL/1RS H 0.21 0.38**
Non 1BL/1RS S –0.14 0.11
1BL/1RS H 0.13 –0.12
1BL/1RS S –0.24 –0.36
8 min带宽 8 min width Non 1BL/1RS H 0.38** 0.05
Non 1BL/1RS S 0.40 0.11
1BL/1RS H 0.12 0.11
1BL/1RS S –0.10 –0.22
快速黏度分析仪参数 Rapid Viscosity Analyzer parameters
峰值黏度 Peak viscosity Non 1BL/1RS H 0.05 0.10
Non 1BL/1RS S 0.46* 0.19
1BL/1RS H –0.28 –0.10
1BL/1RS S –0.05 –0.12
澥稀 值 Breakdown Non 1BL/1RS H –0.17 –0.20
Non 1BL/1RS S 0.32 0.34
1BL/1RS H –0.49** –0.29
1BL/1RS S –0.52* –0.54*
最终黏度 Final viscosity Non 1BL/1RS H 0.27 0.15
Non 1BL/1RS S 0.50* –0.07
1BL/1RS H 0.24 0.23
1BL/1RS S 0.45 0.20
反弹值 Setback Non 1BL/1RS H 0.23 –0.12
Non 1BL/1RS S 0.49* –0.09
1BL/1RS H 0.44** 0.32
1BL/1RS S 0.50* 0.05
面条品质 Noodle quality
黏弹性 Springness Non 1BL/1RS H –0.01 –0.10
Non 1BL/1RS S 0.50* 0.14
1BL/1RS H –0.12 –0.28
1BL/1RS S 0.22 0.09
食味 Flavor Non 1BL/1RS H –0.01 0.02
Non 1BL/1RS S 0.21 0.11
1BL/1RS H –0.41* –0.28
1BL/1RS S 0.11 –0.10
H: 硬麦; S: 软麦。*、**和***分别表示 0.05、0.01和 0.001显著水平。
H: hard wheat; S: soft wheat. TOT-AX: total arabinoxylans; WE-AX: water-extractable arabin oxylans. *, **, and *** indicate significance
at P = 0.05, 0.01, and 0.001, respectively.
1700 作 物 学 报 第 40卷
伯木聚糖含量与峰值黏度、最终黏度、反弹值和面条黏弹
性呈显著正相关(r = 0.46, 0.50, 0.49, 0.50)。在 1BL/1RS
易位硬质小麦中 , 总阿拉伯木聚糖含量与反弹值呈显著
正相关(r = 0.44), 与稀懈值和面条食味呈显著负相关(r =
–0.49, –0.41)。在 1BL/1RS易位软质小麦中, 总阿拉伯木
聚糖含量与反弹值呈显著正相关(r = 0.50); 水溶性和总
澥阿拉伯木聚糖含量与稀 值均呈显著负相关(r = –0.54,
–0.52)。水溶性和总阿拉伯木聚糖含量与籽粒硬度、蛋白
质含量和其他和面仪及淀粉糊化特性参数等品质性状的
相关均未达显著水平。
从以上分析可以看出 , 阿拉伯木聚糖主要影响淀粉
的糊化特性; 与水溶性阿拉伯木聚糖相比, 总阿拉伯木聚
糖含量与快速黏度分析仪参数及面条品质的关系更为密
切, 且其相关受 1BL/1RS易位和籽粒硬度的影响。
3 讨论
本研究采用 IciMapping软件, 共定位到 5个总阿拉伯
木聚糖含量相关 QTL, 分布在 1B、4B、5B、5D和 6B染
色体上, 5 个水溶性阿拉伯木聚糖含量相关 QTL 分布在
1A、1B、5B、6B和 7A染色体上。Bordes等[16]通过关联
分析, 也在 1B、5B、5D 和 7A 染色体上发现了与水溶性
阿拉伯木聚糖含量显著相关的 QTL, 且 1B 染色体上的
QTL与 1BL/1RS易位有关, 5D染色体上的 QTL与籽粒硬
度基因 Ha 连锁。但本研究发现, QTOT-AX.caas-5D 并不
影响水溶性阿拉伯木聚糖含量 , 只对总阿拉伯木聚糖含
量起作用。QWEAX.caas-7A 的标记区间为 Xbarc108-
Xbarc121, 与 Bordes等[16]和 Groos等[18]在 7A染色体发现
的 QTL位置相近, 很可能为同一 QTL [25]。QTOT-AX.caas-
6B 被定位于 6B 染色体长臂, 在 Xwmc494 和 Xbarc79 之
间, 与Nguyen等[20]发现的总阿拉伯木聚糖含量QTL位置
相似[26]。Quraishi等[19]在 4B染色体上定位了 1个控制水
溶性阿拉伯木聚糖含量的 QTL, Saulnier等[1]在 1AS上检
测到 1 个控制水溶性阿拉伯木聚糖含量的 QTL。由于标
记类型不同, 尚不能确定 QWEAX.caas-1A、QWEAX.caas-
4B和 QWEAX.caas-5B是否就是上述 QTL, 其相关性有待
进一步确认。1B、4B、5B 和 5D 染色体上控制总阿拉伯
木聚糖含量以及 6B染色体上控制水溶性阿拉伯木聚糖含
量的 QTL在以往研究中未曾被检测到, 为新发现的 QTL,
对相关基因的克隆及其在育种中的应用具有重要意义。
在本研究定位的 QTL 中, 有 3 个同时控制水溶性和
总阿拉伯木聚糖含量, 分别位于 1B、5B和 6B染色体, 其
余 QTL 分别控制水溶性阿拉伯木聚糖或总阿拉伯木聚糖
含量 , 说明水溶性阿拉伯木聚糖和总阿拉伯木聚糖含量
之间存在一定的相关性和独立性。这与水溶性阿拉伯木聚
糖和总阿拉伯木聚糖含量间的显著相关(r = 0.62~0.72)相
一致[7,11]。
Zhang 等[24]利用本研究所用群体, 在 QTOT-AX.caas-
4B 所在标记区间定位到一个控制反弹值的 QTL, 在
QTOT-AX.caas-5B和 QTOT-AX.caas-6B所在标记区间定位
到 2个控制最终黏度的QTL, 且它们的正向效应亲本来源
与本研究中所定位的总阿拉伯木聚糖含量 QTL 相同, 这
可能是总阿拉伯木聚糖含量与反弹值和最终黏度呈显著
正相关的原因。淀粉糊化特性参数峰值黏度与中国面条评
分呈高度正相关 , 面粉的峰值黏度和稀澥值较高、反弹
值和最终黏度较低 , 有利于加工口感较好的日本白盐面
条 [27]。本研究表明, 非 1BL/1RS易位软质小麦中, 总阿拉
伯木聚糖含量与峰值黏度、面条黏弹性呈显著正相关 ;
1BL/1RS 易位硬质小麦中, 总阿拉伯木聚糖含量与反弹
值呈显著正相关, 澥与稀 值、面条食味呈显著负相关, 说
明淀粉和面条品质与总阿拉伯木聚糖含量的关系受
1BL/1RS易位和籽粒硬度类型的影响。所有 4种类型小麦
的阿拉伯木聚糖含量与籽粒硬度和蛋白质含量相关均不
显著, 与前人研究结果[7,15]基本一致。本研究只考虑了阿
拉伯木聚糖的含量 , 没有对其分子量和分子结构等物理
化学性质进行研究 , 对阿拉伯木聚糖发挥作用的机制也
不清楚。有研究表明, 中等到高分子量的水溶性阿拉伯木
聚糖对面包体积有正向作用, 过度降解则导致面团发黏、
面包质地和颜色变差[28]。因此, 阿拉伯木聚糖与小麦加工
品质的关系尚需进一步研究。
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