不同麦区小麦籽粒蛋白质与氨基酸含量及评价

为了解我国小麦品种氨基酸营养状况,收集了2009-2011年22个省655份小麦籽粒样品,分析其蛋白质以及18种氨基酸含量。样品中春小麦和冬小麦籽粒蛋白质平均含量分别为13.7%和12.7%。春小麦符合强、中、弱筋蛋白质标准的样品分别占45%、22%和33%,而冬小麦样品的比例分别为18%、24%和58%。除酪氨酸外,春小麦各测定氨基酸组分的含量均高于冬小麦,但必需氨基酸占总氨基酸的比例二者均为28.8%。小麦籽粒蛋白质含量呈现出北高南低、东高西低的趋势,必需氨基酸含量和总量则呈现出东高西低的趋势。有98%的样品以赖氨酸、2%的样品以色氨酸为限制性氨基酸。春、冬小麦氨基酸评分平均值分别为53和56,年度间有差异。在本研究取样区域内,小麦籽粒蛋白质水平整体较低,尤其是必需氨基酸赖氨酸含量和必需氨基酸占比低,限制了小麦蛋白质的营养价值。     

中国小麦微核心种质中弱筋种质的鉴定筛选

优良种质资源是小麦育种的基础。本文2006-2007年连续2年在扬州对261份中国小麦微核心和54份应用核心种质进行蛋白质品质鉴定,分别筛选出19份低蛋白质含量和12份低微量SDS沉降值的种质,其中4份种质可确定为优质弱筋种质,可作为弱筋小麦育种的优质资源加以利用。     

山东高粱品种资源农艺性状及营养品质分析

对山东省现有的1223份高粱地方品种资源的农艺性状和部分材料的抗逆性、抗病虫性以及籽粒的蛋白质含量、赖氨酸含量和单宁含量进行了分析,结果表明:农艺性状中株高以高秆品种最多,其次是特高秆品种,生育期集中在106～120d,千粒重以小粒品种和中粒品种最多,分别占34.59%、43.34%;穗长集中在20.1～35cm,穗粒重集中在30.1～70g;穗型以散穗最多,粒色以红粒为主,壳色以黑壳最多。高粱抗性中,已经鉴定的材料有2份耐盐性为1级,96.09%材料的耐盐级别为4、5级,有4份材料抗旱为1级,有2份材料对黑穗病免疫,多数材料不抗螟虫和蚜虫,但有9份材料抗螟性为1、2级;在已经测定的种质资源中有79.16%的材料蛋白质含量低于12.5%,有7份材料的蛋白质含量超过15%,有81.54%的材料赖氨酸含量在0.21%～0.40%之间,有4份材料赖氨酸含量超过0.45%,单宁平均含量0.645%,基本成正态分布,有101份材料含量低于0.1%。总之,山东省地方品种资源农艺性状、抗性、籽粒品质变异类型丰富,可以为高粱育种提供良好的种质资源。     

高油酸花生育种骨干亲本开选 016 衍生材料的品质分析

为分析高油酸花生骨干亲本开选 016 衍生材料的主要品质性状及其与重要农艺性状间的关系,对 166 个开选 016衍生品种（系）进行籽仁粗脂肪、蛋白质、油酸、亚油酸和棕榈酸含量测定,并对开选 016 衍生材料的 5 个品质性状与农艺性状的相关性进行了分析,采用主成分分析和聚类分析进行了材料分类。结果表明,166 份衍生材料粗脂肪、蛋白质、油酸、亚油酸和棕榈酸平均含量分别为 49.92%、24.50%、65.54%、13.91% 和 8.98%;衍生材料的蛋白质含量与粗脂肪含量呈极显著负相关,与油酸含量呈极显著正相关;粗脂肪含量与油酸含量呈显著负相关;油酸含量与亚油酸含量和棕榈酸含量呈极显著负相关;利用主成分分析法将衍生材料的 16 个性状简化为 4 个主成分因子,其累积贡献率高达 84%,其中第一主成分为百果重、百仁重、荚果长、荚果宽、籽仁长和籽仁宽因子,第二主成分为油酸、亚油酸和棕榈酸因子,第三主成分为粗脂肪含量和蛋白质含量因子,第四主成分为饱果率和出米率因子;系统聚类分析法将 166 份衍生材料聚为 3 大类群,为开选 016 衍生材料在育种上的应用提供了参考依据。     

311份小麦品种(系)优质麦谷蛋白亚基组成分析

为明确小麦品种(系)中优质麦谷蛋白亚基组成,筛选优质小麦品种资源,本研究以116份贵州省小麦品种(系)、195份省外小麦品种为供试材料,采用STS分子标记方法,对优质高分子量麦谷蛋白亚基Ax2^*、Bx7^oe、By8和低分子量麦谷蛋白亚基Glu-A3d、Glu-B3g进行分子检测,并利用近红外谷物品质分析仪测定311份材料的蛋白质含量,探讨了其与各个优质亚基间的相关性。结果表明:311份供试材料中,亚基Bx7oe、By8和Glu-B3g的分布频率分别为90%、78.14%和39.87%,优质亚基Ax2*和Glu-A3d分布较少,频率均为2.89%,不同优质麦谷蛋白亚基及组合对小麦蛋白质含量存在显著性影响,亚基Ax2^*和亚基组合7oe+8/A3d/B3g对蛋白质含量的贡献最大。本研究结果为改良小麦面筋质量、准确筛选优质种质资源提供依据。     

不同地理来源大麦种质蛋白质含量分析

为了解不同地区间大麦种质蛋白质含量特点,寻求拓宽亲本资源,采用近红外分析方法测定了287份不同地理来源大麦种质籽粒蛋白质含量,对其分布特征及地区间差异进行比较分析。结果表明：所测大麦籽粒蛋白质含量变幅为8.00%~20.10%,平均值为12.43%,集中分布在10.00%~14.00%之间,最小值(8.00%)来自云南,最大值(20.10%)来自青海。蛋白含量地区间差异显著,表现为河南最高,平均达到14.49%,内蒙古最低,平均为9.62%,按蛋白质含量从高到低顺序依次排列为河南、青海、新疆、江苏、湖北、云南、安徽、内蒙古。地区间大麦籽粒蛋白质含量的变化反映了当地大麦的用途。     

153份小麦品种(系)品质性状初步分析

以153份小麦品种(系)为材料,采用近红外光谱技术对其籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、硬度进行了检测。结果表明,59.4%小麦品种(系)的蛋白质含量大于14.0%,26.1%小麦品种(系)的蛋白质含量介于13.0%~14.0%之间。湿面筋含量大于32.0%的小麦品种占22.8%,湿面筋含量大于28.0%而小于32.0%的小麦品种(系)占45.7%;9.1%小麦品种(系)的籽粒硬度大于60;90.8%小麦品种(系)的籽粒硬度在40~60。有45个小麦品种(系)的蛋白质含量、湿面筋含量和籽粒硬度可初步评定为强筋麦,占参试品种数29.4%。另有79个品种(系)为中筋麦,其余的29个为弱筋麦。这表明,参试品种(系)绝大多数仍以中筋麦为主。     

黄淮北片冬麦区抗赤霉病基因Fhb1种质挖掘及溯源

小麦赤霉病是一种危害性很强的小麦真菌病害,而Fhb1是抗赤霉病的主效基因。为了筛选黄淮冬麦区携带Fhb1基因的种质材料,利用TaHRC-Kasp和His-InDel标记对来自河北、河南、山东、陕西、江苏和安徽的共336份小麦材料进行检测,共筛选出2份来自河北省的材料(石家庄75和紫茎白)携带Fhb1基因。通过序列分析,其His基因序列与苏麦3号一致,为抗赤霉病类型。利用9 779个SNP位点对供试的336份材料进行PCA主成分分析,结果显示,石家庄75和紫茎白与江苏的材料亲缘关系较近。石家庄75是建国初期的育成品种,紫茎白是河北省的地方农家种,其携带Fhb1基因,说明最初Fhb1基因可能在国内一些地方品种中有所分布,但在现代育种进程中受到人工选择而消失。研究结果为黄淮冬麦区抗赤霉病小麦育种提供了宝贵的遗传信息及亲本材料。     

矮孟牛及其后代育成品种的多态性分析与指纹鉴定

为深入了解矮孟牛及其衍生品种(系)的遗传特性,为育种工作中合理利用小麦育种骨干亲本提供理论依据,本研究利用22对SSR引物分析了矮孟牛及其衍生品种(系)共25份材料的遗传多样性.在25份材料中共检测到128个等位变异,等位变异数目为3～9个,每个位点上平均等位变异数为5.82个.25份材料间的遗传相似性系数(GS)在0.43～0.90,平均为0.63,表明品种间遗传差异较小.用非加权配对算术平均法UPGMA将25份材料分为五类,聚类结果较好地反映了品种(系)间的亲缘关系.利用其中3对多态性较好的引物可以对供试材料的DNA指纹进行鉴定,为我国小麦品种的指纹图谱构建及品种权保护提供参考.     

不同小麦品种蛋白质含量与面团稳定时间的相关回归分析

试验选取河南地区8个主栽小麦品种,采用近红外光谱技术对其蛋白质含量和面团稳定时间进行测定,并对试验材料进行相关回归分析。试验结果表明,大部分小麦品种的蛋白质含量介于13.55%～15.09%之间,蛋白质含量最高的是‘淮麦29’,最低的是‘鲁农116’。面团稳定时间4.6～8.9 min在之间,有7个品种的面团稳定时间是<7.0 min。结合相关国家标准,8个小麦样品有4个品种为中强筋小麦品种;3个为强筋小麦。将试验测得的蛋白质含量与面团稳定时间两项指标进行相关回归分析,结果显示两者之间存在着显著正相关关系。试验结果期望为小麦品种培育、栽培及后续加工预测提供参考依据。     

1950年以来山东省主推小麦品种的遗传多样性演变

利用24对SSR引物对62个山东省1950年以来大面积推广小麦品种遗传多样性的演变情况进行了分析。结果表明24对引物均有较好的多态性,共扩增到100个等位变异片段(等位基因),平均每个标记获得4.167个等位基因,多态性信息量(PIC)值平均为0.527,变幅0.200～0.723,基因多样性指数变幅0.225～0.761,平均0.582。三个基因组的位点多态性存在明显差异,平均等位变异丰富度D>B>A,基因多样性指数和多态性信息指数B、D基因组接近,并明显高于A基因组。山东省小麦品种平均遗传丰富度、遗传多样性指数和平均遗传距离均以50年代较高(分别为3.042,0.531和0.596),然后缓慢下降,1980年代回升到顶峰(分别为3.250,0.560和0.616),然后迅速下降。62个品种遗传相似系数变幅为0.580～0.940,平均为0.723。按非加权类平均法(UPGMA)、在遗传相似系数0.719处将不同品种聚类成7类,基本与山东省不同时期育种骨干亲本及其衍生品种一致,说明山东省近60年来小麦育种与全国一样,围绕骨干亲本展开。由于特有种质资源的创造和应用,山东省小麦品种遗传多样性高于全国和其他麦区,尤其是1980年代,但之后迅速下降,必须引起足够重视。     

青海省审定小麦品种SSR遗传多样性分析及分子身份证的建立

小麦是青海省重要的粮食作物,本研究从分子水平上明确青海省审定小麦品种的遗传多样性现状并建立其分子身份证,为青海省小麦育种和资源保护提供理论依据。利用从520对SSR引物中筛选出的212对具有清晰扩增条带的引物,对青海省66个育成小麦品种进行研究。结果表明,19对引物扩增结果表现为单态,193对引物扩增结果表现为多态,共扩增出724个等位变异,变异范围为2~10个。多态性引物的多态信息含量（polymorphism information content,PIC）变化范围为0.03~0.86,平均为0.51。A、B、D 3个基因组的平均等位变异丰富度（allelic richness,R_s）和平均遗传多样性指数（Nei’s genetic diversity index,H_e）均为A>B>D。小麦的7个同源群中,第2同源群多样性指数最高,第7同源群多样性指数最低。在多样性研究的基础上,利用23对引物组合,构建了66个小麦品种的分子身份证,可将它们完全区分开,为青海省小麦品种的鉴定提供参考。     

SSR分子标记对24个春小麦育成品种的聚类分析

为了进一步了解新疆春小麦品种的遗传基础,给春小麦育种工作提供有益参考,利用SSR分子标记技术对24个新疆春小麦育成品种进行了遗传背景分析。结果表明：41对SSR引物共检测到432个等位位点,其中多态性位点占93.1%,引物多态性信息量（PIC）平均0.86;聚类分析在遗传距离0.8处,供试春小麦品种可分为4个大类,具有亲缘关系的品种并不一定能聚成一类,说明新疆春小麦育成品种间具有很丰富的遗传差异。     

小麦主要亲缘种籽粒的Fe、Zn、Cu、Mn含量及其聚类分析

以19份小麦亲缘种及普通小麦中国春为材料,测定比较了籽粒的Fe、Zn、Cu、Mn含量,并进行了聚类分析。结果表明,Fe、Zn、Cu、Mn含量平均值分别为50.94、34.89、6.96和33.21 μg g^-1,其改良潜力分别为121.94%、40.46%、41.17%和73.03%。根据Fe、Zn、Cu、Mn含量将供试材料均分为高、中、低3类,其中塔城高拉山小麦Fe含量高达124.32 μg g^-1,为富Fe材料。富Zn材料有野生一粒小麦、野生二粒小麦等6个品种（系）,均值为49.91 μg g^-1。富Cu材料有分枝小麦和小黑麦(8X),均值为8.66 μg g^-1。富Mn材料为斯卑尔脱小麦,含量高达63.85 μg g^-1。不同倍性染色体倍性材料间,Fe、Zn和Mn含量均以四倍体小麦最高,Cu含量以八倍体小麦最高。不同染色体组间,AABB染色体组材料的Fe、Zn和Mn含量最高,其次是AA染色体组材料,Cu以AABBDDRR染色体组最高。这些结果可为小麦营养品质育种的亲本选择和有利基因的发掘和利用提供参考依据。     

黄淮海麦区四省份小麦品种的农艺性状及遗传多样性分析

小麦品种的遗传多样性在育种工作中发挥着重要的作用。为了明确黄淮海麦区四省份小麦品种遗传多样性的基础,本研究以所收集的黄淮海麦区的河南、河北、山东和陕西四省的近十几年来(1992-2008年)审定的部分(42份)小麦品种为研究材料,以9个农艺性状为基础进行遗传性状的分析。结果表明,不孕小穗数的变异系数最大为61.39%,其次为有效分蘖和穗粒数,千粒重的变异系数最小为6.06%。河南、河北、山东和陕西四省的多样性指数分别为1.83,1.82,1.73和1.62,平均值为1.75。在此基础上,用最长距离法可将42份材料聚为三大类,但是第Ⅱ大类和第Ⅲ大类相差不大,这说明上述四省小麦品种遗传多样性在逐步提高的同时,其遗传基础仍需进一步拓宽。在性状选择上,首先对变异大的性状进行选择是非常重要的;在品种选择上,应注意选择产量、单株粒重和单株粒数均高的品种。     

小麦种质资源农艺性状变异及其遗传多样性分析

为了解不同小麦种质资源农艺性状变异及其遗传多样性,利用SSR分子标记分析了44份CIMMYT春小麦和45份国内主栽小麦种质资源的遗传变异。结果表明,小麦单株产量、株高和穗粒数的变异系数分别为36.7%、16.4%和15.6%,说明国内外种质材料在表型上存在较大差异。利用20对分子标记对89份小麦种质资源进行了多态性检测,结果显示,共检测到162个等位变异,每对引物检测到等位变异数目为6~9个,平均每对SSR标记能够检测到8.1个变异,其中Xgwm314的多态性最丰富;SSR标记的多态性信息含量（PIC）介于0.0223~0.8177,平均值为0.5109;平均每位点的有效等位基因数的变异范围为0.2984~8.7818,Xgwm165的多态性最丰富,平均值为1.2215;Shannon’s信息指数的变异范围为0.1114~0.3162,平均值为0.2307。聚类分析结果显示,89份小麦种质资源分为2大类群,第一类有25份,该类群株高较低,第二类有64份,国外材料大多集中在这一类中。本研究表明,44份CIMMYT春小麦及45份国内主栽小麦种质资源遗传相似性较大,地域性分布特征显著,聚类结果反映出小麦品种（系）多样性水平复杂,可为小麦新品种选育提供优异的亲本材料。     

新疆冬小麦地方品种与育成品种基于SNP芯片的遗传多样性分析

新疆是我国西北重要的小麦优势产区和消费区。解析新疆冬小麦地方品种与育成品种之间的遗传多样性和亲缘关系,对新疆冬小麦育种中杂交组合的合理选配以及后代选择具有重要的指导意义。本研究利用小麦55K SNP(single nucleotide polymorphism)芯片对134份新疆冬小麦地方品种及54份育成品种进行全基因组扫描,估算其品种间的遗传距离,揭示其遗传多样性。结果表明,所有SNP位点的多态性比率达到95.62%(50,743/53,063)。每条染色体分布1068～2616个多态性位点,多态性标记在基因组间分布呈现ABD。188个品种间的两两遗传距离在0.002～0.723之间,平均为0.378。其中134个地方品种两两之间的遗传距离在0.002～0.400之间,平均为0.070; 54个育成品种两两之间的遗传距离在0.004～0.337之间,平均为0.114; 134个地方品种与54个育成品种之间的遗传距离在0.605～0.723之间,平均为0.699。聚类结果显示可将所有材料分为10个不同类群。综合SNP和系谱分析,育成品种与地方品种之间的遗传差异最大,其次是育成品种之间,而地方品种之间遗传差异最小。鉴于育成与地方品种之间较大的遗传差异,新疆冬小麦品种可以利用地方种来丰富其育种的种质基础,拓宽遗传背景,进而提高当地小麦育种水平。本研究为新疆冬小麦品种选育和改良提供了重要的理论指导。     

北方冬麦区新育成优质品种的面包和馒头品质性状

本研究旨在了解近年北方冬麦区育成优质小麦品种的品质状况, 为优质小麦新品种选育和推广提供重要信息。2013—2014和2014—2015年度将52份国内及6份国外代表性优质品种种植于河北高邑和山东济宁, 测定粉质仪和拉伸仪参数及面包和馒头品质性状, 并分析蛋白质组分含量对面团流变学特性及面包和馒头成品品质的影响。结果表明, 大部分参试品种的粉质仪稳定时间在7 min以上, 品种间面筋强度、面包和馒头成品品质均存在显著差异。CA0493、师栾02-1、12品404、新麦26和Karl 5个品种面包品质好, 其中师栾02-1和Karl的馒头品质也较好, 可以作为兼用型品种在品质育种中应用。拉伸仪品质特性是反映强筋品种面包品质的重要指标, 建议在进行面包品质改良时, 重视拉伸特性。不溶性谷蛋白聚合体含量与面筋强度和面包品质呈显著正相关, 可作为品质育种的选种指标。     

Patterns of Diversity of Ethiopian Wheats (Triticum spp.) and a Gene Center for Quality Breeding

A collection consisting of 293 entries of tetraploid and hexaploid Ethiopian wheat was investigated for diversity of endosperm texture, seed color, kernel texture, flour color, gluten quality, seed size, and protein content. All characters, except gluten quality, showed high levels of diversity- Significant differences in protein content and gluten quality occurred among districts, and among provinces. Regional differences were also observed for seed size and flour color. The average estimate of diversity of these characters for Ethiopia was high (H?= 0.77). Some of the characters showed clinal variations, and others, localized concentrations. Entries with combinations of good quality characters were observed, and their possible use as source materials in wheat breeding is discussed. A gene center for quality breeding was identified in Southern Ethiopia, and the participation of centers of diversity in the evaluation and utilization of genetic resources is considered as a very important tool in genetic conservation.     

小麦蛋白质含量和优质亚基遗传

研究了小麦子粒蛋白质含量和优质高分子量麦谷蛋白亚基对小麦品质的影响及其互作关系。结果表明，控制蛋白质含量的基因作用主要是以加性效应为主，也存在非加性效应，F1的蛋白质含量与双亲的蛋白质含量的平均值高度相关，蛋白质含量的一般配合力方差大于特殊配合力方差，F2子粒蛋白质含量的分离呈正态分布。在优质育种亲本选配上，一般配合力比特殊配合力更重要一些。普通小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基受遗传控制，不受环境影响，具有品种特性；其在F1中呈共显性和倾母遗传现象，在F2中遗传行为遵从孟德尔的基因独立分配和自由组合规律。在小麦品质改良中既要重视蛋白质的含量，更应重视蛋白质的质量，即数量和质量改良途径并重。