农业生物技术学报

作者：李吉虎, 宋国琦, 耿嘉涛, 李玮, 张淑娟, 张荣志, 高洁, 李玉莲, 李根英

单位：1 山东省农业科学院 作物研究所,济南 250100;2 小麦玉米国家工程研究中心,济南 250100;3 山东师范大学 生命科学学院,济南 250358

关键词：小麦,籽粒,类胡萝卜素,关键基因,表达调控,

基金：山东省重点研发计划(2023CXPT016); 山东省自然科学基金(ZR2023MC155); 泰山学者工程(NO.tsqn202408304); 山东省农业科学院创新工程(CXGC2024F01)

深入分析小麦(Triticum aestivum)籽粒类胡萝卜素含量及关键基因表达模式,对培育高类胡萝卜素含量小麦品种具有重要意义。本研究利用高效液相色谱和质谱联用方法对'金麦1号' (JM1)、'济麦1803' (JM1803)和'济麦8040' (JM8040) 3个黄色面粉品种以及'济南17' (JN17)、'济麦22' (JM22)和'济麦44' (JM44) 3个白色面粉品种籽粒类胡萝卜素组分进行比较分析。结果显示,6个品种共检测到7种叶黄素、10种叶黄素酯和3种胡萝卜素,其中叶黄质、玉米黄质等8种组分在6个品种中广泛存在;JM1、JM1803和JM8040含有的组分较多,紫黄质、叶黄质二肉豆蔻酸酯、β-胡萝卜素和八氢番茄红素等4种组分为3个品种特有组分。定量分析结果表明,JM1、JM1803和JM8040总类胡萝卜素含量分别达到9.30、8.97和5.67 μg/g,显著高于其他品种(P<0.05);三者总叶黄素、总叶黄素酯、总胡萝卜素及多数类胡萝卜素组分含量也显著高于其他品种。进一步对籽粒类胡萝卜素合成关键基因PSY1、PDS、ZDS、LCYE和LCYB表达模式进行分析。结果表明,虽然不同品种5个基因表达的趋势一致,但JM1、JM1803和JM8040籽粒PSY1、PDS、ZDS基因在花后14和21 d,LCYE基因在花后7 d以及LCYB基因在花后7、14和28 d表达量显著高于其他3个品种(P<0.05),且上述基因表达量与总类胡萝卜素、叶黄素、叶黄素酯及胡萝卜素含量呈极显著正相关(P<0.01),关键基因的高表达可能是黄色面粉品种类胡萝卜素含量高的原因。本研究为深入认识类胡萝卜素合成途径、培育高类胡萝卜素的小麦品种提供了理论依据。

来源：2026年第5期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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