王丽丽，战帅帅，谢 磊，王继庆，哈尼开·马坎，任 毅，时 佳，耿洪伟

(新疆农业大学农学院/新疆农业大学生物技术重点实验室，乌鲁木齐 830052)

0 引 言

【研究意义】小麦是最重要的粮食作物之一[1-3]。品质已成为我国小麦主要育种目标，同时影响我国小麦产业竞争力[4]。面粉和面制品的颜色对小麦磨粉品质有重要影响[5]。面粉中蛋白质含量、氧化酶类活性以及色素类物质的积累对面粉及其制品的颜色有显著影响[6-8]。过氧化物酶(POD, Peroxidase)是由多基因家族基因编码的蛋白[2]，广泛存在于所有生物体中，能氧化各种氢供体，如酚类物质、胺、抗坏血酸、吲哚和某些无机离子[9]。小麦籽粒中的POD活性对面粉色泽具有褐变和漂白的双重作用，是影响面包、馒头、面条白度的重要因素，POD活性高的小麦品种(系)面粉白度更高[10]。小麦籽粒过氧化物酶(POD，Peroxidase)活性对小麦加工品质和面粉色泽具有重要影响。研究小麦籽粒POD，对小麦面粉颜色及加工品质的改良具有重要意义。【前人研究进展】POD活性受遗传因子、生态环境和栽培措施等影响，但主要受遗传控制[11,12]。在禾本科作物中，普通小麦POD活性是燕麦、水稻和玉米的3～7倍[13]，且显著高于(P<0.05)硬粒小麦[14-15]。在普通小麦的不同品种(系)间POD活性也可相差3～10倍[16-17]。通过遗传途径培育高POD活性品种(系)是可行的[18]。Rebordinos等[19]利用同源线性定位研究表明，普通小麦POD活性基因位于第3和第7同源染色体组上，尤其是第3同源染色体。Brenchley等[20]研究表明，POD基因类型多，分布广，在A，B，D组中都有分布，Sareini等(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/AF525425)克隆了普通小麦籽粒中的Class Ⅲ型POD活性基因(WP1)的全长序列(AF525425)。魏景欣[3]选用豆麦/石 4185 RIL 群体结合90K的iSelect基因芯片进行POD活性基因定位，发现QPod.caas-3AL、QPod.caas-4BS和QPod.caas-5AS3个主效位点，基于效应值大的QPod.caas-3AL位点进行同源克隆，克隆了3A染色体POD基因TaPod-A1基因组DNA(gDNA)全长编码序列并且开发了一对显性互补功能标记POD-3A1/POD-3A2。时佳等[18]选用黄淮麦区材料151份与北部冬麦区82份品种(系)结合90K iSelect芯片对小麦品种(系)籽粒POD活性基因进行GWAS，发现2A、2D、5A、6A、7B和7D等多个稳定遗传的位点，基于效应值大的7D位点进行同源克隆，克隆了7D染色体TaPod-D1基因gDNA全长编码序列并且开发了一对显性互补功能标记利用POD-7D1/POD-7D6。耿洪伟等[8]利用TaPod-A1位点功能标记POD-3A1/POD-3A2对129份新疆小麦品种(系)标记检测发现，新疆小麦品种(系)以含有低POD活性相关的TaPod-A1a(的等位变异类型为主。谢磊等[21]利用TaPod-D1位点的功能标记POD-7D1/POD-7D6对98份新疆冬小麦品种(系)进行分子检测显示，新疆冬小麦品种(系)以含有低POD活性相关的TaPod-A1a的等位变异类型为主。【本研究切入点】虽然前人已有对新疆小麦POD活性相关基因等位变异分布情况的报道，但尚未有新疆小麦POD活性及新疆春小麦TaPod-D1基因的等位变异分布情况的报道。研究新疆小麦品种(系)过氧化物酶活性高低并分析相关基因变异类型和分布。【拟解决的关键问题】对113份新疆小麦品种(系)进行POD活性检测，结合POD-3A1/POD-3A2和POD-7D1/POD-7D6分子标记结果，研究新疆小麦品种(系)TaPod-A1和TaPod-D1基因的等位变异分布频率及其与POD活性之间的关系，验证分子标记POD-3A1/POD-3A2和POD-7D1/POD-7D6的有效性，为利用分子标记选择高POD活性小麦品种(系)和改良新疆小麦面粉品质奠定理论和材料基础。

1 材料与方法

1.1 材 料

选用113份新疆小麦品种(系)为供试材料，其中89份新疆冬小麦品种(系)和24份新疆春小麦品种(系)；冬小麦品种(系)包括16份地方品种(系)、34份引进品种(系)和39份自育品种(系)，春小麦品种(系)包括4份早期品种(系)(2000年前审定)和20份近期品种(系)(2000年后审定)。所有冬小麦材料均于2016～2017和2017～2018年2个年度播种于新疆农科院玛纳斯试验站，随机区组设计，2 m行长，每行120粒，行距20 cm，每个品种(系)种植3行，2次重复。……