谷子是我国重要的杂粮作物,其籽粒具有丰富的营养和药用价值,在中国北方常被制成小米粥食用。在谷子籽粒中,木质素作为膳食纤维中的一种成分存在于胚乳细胞壁中,用于填补纤维素与半纤维素的空隙,维持细胞壁的结构。木质素的含量对一些作物的口感品质影响颇深。目前,在谷子籽粒上关于木质素及其对品质的影响没有研究。因此,本研究拟测定326份谷子籽粒木质素含量,并挑选出木质素含量高、中、低共30份品种,测定食味品质相关指标,探究木质素含量对食味品质的影响;对326份谷子籽粒木质素含量进行全基因组关联分析并结合木质素含量差异大的两个品种籽粒灌浆S3时期木质素代谢物质和基因表达量筛选关键候选基因。结果如下:1.木质素含量高的品种食味品质差。通过测定326份谷子籽粒木质素含量筛选到木质素含量高、中、低共30份品种,测定这些品种的籽粒硬度、米汤固形物、营养物质成分和挥发性风味物质等食味品质指标。结果表明,木质素含量与籽粒硬度和米汤固形物的含量显著负相关;与直链淀粉和干基淀粉的含量显著正相关。木质素含量高的谷子品种,籽粒硬度低,导致在加工食用过程中米粒容易碎。木质素含量高,米汤固形物低且直链淀粉含量高,导致米饭口感差品质低。在食味品质中,小米粥的风味物质能直接反映品质高低。木质素含量高的品种,甜味氨基酸含量低,苦味氨基酸含量高,同时脂肪含量少,可能会影响风味导致品质下降。利用气相色谱质谱仪测定30份小米品种蒸煮挥发性风味物质,并进行多重比较、正交偏最小二乘法和相对活度分析发现木质素含量高的品种蒸煮小米粥风味脂肪味重。2.全基因组关联分析及单倍型分析筛选谷子籽粒木质素关键基因。对326谷子籽粒木质素含量进行全基因组关联分析和单倍型分析筛选到与木质素含量显著相关的1个候选基因Si9g18190。将谷子中的该基因与高粱、玉米、小麦、水稻、拟南芥和大豆这6个作物的同源蛋白进行系统进化树和结构域分析,谷子与高粱和玉米的同源关系更近,且他们的基因都注释到过氧化物酶上。在对该基因进行表达模式分析时发现,该基因在谷子后熟期表达较灌浆期高。3.基于代谢组和转录组筛选谷子木质素代谢关键基因。将木质素含量高的品种B138和含量低的品种B294在籽粒灌浆S3时期进行木质素代谢组和转录组联合分析,共筛选到10个差异显著的基因,分别是Si1g24720、Si1g35230、Si2g26090、Si2g27520、Si2g42700、Si3g26260、Si5g05450、Si8g18700、Si9g29520和novel.1823。