河南小麦新品种（系）的多酚氧化酶基因等位变异

为了解河南小麦多酚氧化酶的基因型和表型分布情况,以72份河南小麦新品种(系)为材料,进行了籽粒多酚氧化酶活性测试,并利用多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)基因的功能标记PPO18、PPO16和PPO29分别进行2A和2D染色体上Ppo-A1和Ppo-D1的基因型鉴定。结果表明,参试品种(系)中,具有等位基因Ppo-A1a(与高PPO活性相关)和Ppo-A1b(与低PPO活性相关)的品种(系)分别为52个和20个,分布频率分别为72.2%和27.8%;具有等位基因Ppo-D1a(与低PPO活性相关)和Ppo-D1b(与高PPO活性相关)的品种(系)分别为51个和21个,分布频率分别为70.8%和29.2%。在参试小麦品种(系)中发现四种等位变异组合Ppo-A1a/Ppo-D1a、Ppo-A1a/Ppo-D1b、Ppo-A1b/Ppo-D1a和Ppo-A1b/Ppo-D1b,分布频率分别为50.0%、22.2%、20.8%和7.0%。进一步分析不同基因型组合对小麦籽粒PPO活性的影响,4种基因型中,Ppo-A1b/Ppo-D1a类型的小麦籽粒PPO活性最低。拥有低PPO活性的河南小麦新品种(系)相对较少,因此,建议在小麦品质育种中加强对低PPO活性材料的选择。     

17个小麦F2群体中单株籽粒GMP含量的分布

为给GMP性状在后代中的选择提供依据,以17个小麦杂交组合的F2群体为材料,分析了单株籽粒GMP含量在不同组合F2群体中的分布状况.结果表明,不同组合的F2代单株籽粒GMP含量的分布是连续的,呈正态或偏态分布,符合数量性状遗传特点.在不同亲本的组合后代中,F2代单株籽粒GMP表现出不同的分布倾向,70.6%的组合以超高亲和倾高亲分布为主,出现23.5%近中亲和5.9%倾低亲分布,无超低亲分离现象.因此,在具有不同GMP含量亲本的杂交组合后代分离群体中,能够筛选出高GMP含量的育种材料.     

小麦籽粒PPO同工酶及其活性分析

为探讨小麦籽粒PPO同工酶与其活性的关系,以PPO活性差异较大的小麦品种为材料,分别检测了不同发育时期的籽粒、成熟籽粒以及浸润籽粒的PPO同工酶谱带及其活性.结果表明:花后10～20d,小麦籽粒PPO同工酶在高、低PPO活性品种间差异不明显.而花后20～30 d,高PPO活性小麦品种的中、低分子量PPO同工酶谱带明显强于低PPO活性品种.总体来说,PPO同工酶谱带强度随着籽粒成熟而降低,而PPO活性在花后30 d达到最大值.在成熟籽粒中,PPO同工酶的强弱与其活性的高低有着较好的一致性.随着籽粒的萌动,其PPO同工酶谱带逐渐增强,尔后降低;PPO活性亦有类似变化.与低PPO活性小麦品种相比,高PPO活性品种在浸润期间有着较强的同工酶谱带和较高的PPO活性.     

糯小麦快速选育及糯性亚基纯合速度对选择的响应

为创建糯小麦快速育种程序,进而培育出优质糯小麦新品种,选用4份糯性亲本材料和6份非糯性亲本材料进行杂交,并对分离后代进行早代籽粒碘染、乳熟期田间单株籽粒碘染选择、农艺性状选择、多重PCR分子标记检测和淀粉糊化特性测定。结果显示,糯性亲本作母本或父本,F₀代杂交籽粒均为非糯;大部分杂交组合F₁代自交籽粒中糯性籽粒的出现频率符合1/64的分离比例;非糯性材料作父本的三交组合F₁代自交分离后,糯性籽粒的出现频率符合1/512的分离比例。13个组合中,5个组合的糯粒比例达到100%,7个组合的糯粒比例超过98%,而没有经过籽粒碘染筛选的3个组合的糯粒比例仅为0.79%～6.10%,说明糯性亚基纯合速度对选择可做出快速响应,经过1代籽粒糯性筛选,糯性遗传即可稳定。中选单株均具有糯性小麦典型的RVA图谱,糯小麦面粉的低谷黏度、最终黏度、回生值和峰值时间较非糯小麦面粉显著降低,而峰值黏度、稀懈值和糊化温度在糯小麦和非糯小麦之间差异不显著。对经过2代籽粒糯性筛选的13个杂交组合共410份单株材料进行多重PCR检测,发现全糯质小麦398株...     

小麦籽粒PPO活性检测方法改良与应用

小麦籽粒多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）活性是造成面粉及其制品酶促褐变的最主要原因。为快速、准确地检测小麦籽粒PPO活性，将酶标仪应用于PPO活性测定，对小麦籽粒PPO活性传统检测方法（AACC 22-85.01）进行了改良，并利用改良方法测定了283份国内外小麦品种PPO活性。结果表明，改良方法与传统方法所测PPO活性呈极显著正相关，相关系数达0.982。应用改良方法对144份小麦品种PPO活性进行重复测定，三次重复间的相关系数高达0.993～0.994。283份国内外小麦品种PPO活性变异范围为1.12 U·g^-1·min^-1～10.95 U·g^-1·min^-1，筛选到34份PPO活性较低的品种，可作为亲本材料用于低籽粒PPO活性小麦品种选育。与传统方法相比，改良方法大大减少了工作量，缩短了检测时间，效率提高约12～15倍。因此，本研究中改良的AACC 22-85.01法是一个操作简便、准确可靠、稳定高效的小麦籽粒PPO活性检测方法，可代替传统AACC 22-85.01法用于PPO活性大规模测定，为面制品色泽性状遗传改良提供技术支撑。     

扬麦158×淮麦18组合早代PPO活性变异及其遗传分析

为了了解早代PPO活性的分布情况,以多巴(L-DOPA/MOPS)为底物,采用全麦粉过滤法测定了小麦组合(扬麦158×淮麦18)早代(F2和F2∶3家系群体)的PPO活性。结果表明,F2和F2∶3家系群体的PPO活性分布均呈明显的偏态分布,且F2和F2∶3家系群体的PPO活性极显著相关,相关系数为0.727。用单个分离世代群体遗传模型分析方法对该组合的F2群体、F2∶3家系群体的PPO活性进行遗传分析,结果表明,该组合的PPO活性主要受两对主基因控制,且主基因表现为加性-显性效应。F2群体控制PPO活性的两对主基因遗传率为73.92%,F2∶3家系群体中两对主基因遗传率为88.44%。     

面条品质性状相关基因在四川小麦中的分布

为给面条小麦亲本材料的选择提供依据,利用多重PCR技术分析了Wx-B1和2个主效PPO位点的等位基因在104份四川主栽小麦和骨干亲本中的分布,并检测了59份新育成品系的淀粉糊化特性.结果表明,控制低PPO活性的等位基因PPO-2Ab和PPO-2Da的频率分别为42.3%和83.6%,Wx-B1蛋白缺失基因Wx-B1b的频率为26.9%,四川小麦淀粉特性整体表现较优良.Wx-B1缺失小麦在峰值粘度、稀懈值、最终粘度和反弹值方面与正常类型间差异显著.绵阳26 、川麦107、川麦43等是面条小麦育种的优良亲本.准确、实用、高效多重PCR技术适合于多位点控制的品质性状的标记辅助选择.     

小麦籽粒多酚氧化酶及其控制基因研究进展

小麦籽粒多酚氧化酶（polyphenol oxidase,PPO）活性是引起面制食品褐变的主要原因。目前常用测试小麦籽粒PPO活性的方法为邻苯二酚法和LDOPA法等。基因型和环境均对小麦籽粒PPO活性产生显著影响,但基因型是最为主要的决定因素。影响小麦籽粒PPO活性的基因主要位于2AL染色体上的PpoA1位点和2DL染色体上的PpoD1位点。目前,在PpoA1位点已发现7种等位变异类型,在PpoD1位点已发现4种等位变异类型,其中PpoA1b和PpoD1a类型表现出低PPO活性,而PpoA1a和PpoD1b类型则表现出高PPO活性。依据其序列特征,已经有PPO16、PPO18、PPO29和PPO33等多个籽粒PPO活性基因的功能性分子标记被开发,从而为以颜色为目标的小麦品质改良提供了有力的技术支撑。本文综述了小麦籽粒多酚氧化酶的检测方法及其遗传特征,并重点阐述了小麦籽粒多酚氧化酶的基因克隆、等位变异类型及其功能性分子标记研发情况,旨在为我国小麦品质改良及小麦籽粒多酚氧化酶活性的遗传研究提供一定的理论依据和有用信息。     

小麦籽粒发育过程中PPO活性的变化

为探索小麦籽粒发育过程中多酚氧化酶(PPO)活性的变化规律,以6个小麦品种为材料,研究了小麦籽粒从开始灌浆到成熟过程中PPO活性和同工酶的变化.结果表明,籽粒不同发育时期PPO活性差异显著,基因型与发育时期互作PPO活性差异不显著,不同品种的不同发育时期PPO活性变异水平不同.小麦籽粒从开始灌浆到成熟PPO的活性变化趋势是先降低然后又升高,但品种间变化幅度不同.同工酶谱中一直存在具有活性的高分子量PPO.中分子量和低分子量PPO是动态变化的,中分子量酶蛋白发育前期逐渐增加,发育后期又逐渐减少,成熟后全部消失;低分子量酶蛋白开始含量较高,随着籽粒的发育逐渐减少,成熟后也全部消失.     

小麦单株穗数的遗传分析及基于QTL定位的最优基因型预测

为给小麦育种提供参考,以种植于陕西杨凌、岐山、乾县三地的中国春(母本)×兰考大粒(父本)F2∶3家系为材料,对小麦单株穗数进行数量性状主基因+多基因混合模型遗传分析和QTL定位,并对最优株系基因型及遗传效应进行预测。结果表明:(1)单株穗数符合数量性状遗传特征,由一对加性和部分显性主基因(A-1模型)控制。(2)联合分析三个环境下的单株穗数得到9个控制单株穗数的QTL位点,其中QPn4B-2为主效位点,具有增穗的加性效应,与遗传分析结果相吻合,同时还得到自身无主效应但存在较强上位效应的5个位点;单独分析得到具有QTL与环境互作效应的7个位点,可见上位效应及环境互作效应对小麦单株穗数遗传有较大的影响。(3)在排除基因与环境互作效应以及分别考虑三地基因与环境互作效应4种情况下,单株穗数最优基因型预测效应值较中国春(P1)分别增加了1.45、1.45、1.9337和1.45,其中岐山地区预测效应值最高,达3.954 2,由此可推知此杂交组合后代在提高单株穗数这一性状上存在较大潜力;岐山地区最优株系QTL基因型在QPn2A、QPn6B位点上与杨凌和乾县两地不同,可见不同环境所对应的最优株系基因型存在差异。预测了普通最优株系的最佳基因型组合,同时讨论了在育种中获得最优株系的途径。     

陕北黄芥黄色种皮的遗传研究

本研究采用黄芥（Brassica juncea L.）与两个不同来源的褐籽类型芥菜型油菜杂交，研究黄芥黄色种皮的遗传。结果表明：黄芥的粒色主要受母体基因型控制，褐色对黄色为显性；F2和BC1世代株间乃至株内颜色不尽一致，但黄色单株和褐色单株能够明显区分，褐色和黄色的比例分别符合3:1和1:1的分离比例，证明黄芥的粒色主要受一对主效基因控制，同时受修饰基因和环境的影响。黄籽和褐籽杂交F2代粒色与几个品质性状的相关分析，结果证明除含油量与粒色密切相关外，其脂肪酸组分的平均值与种皮颜色也有一定的相关性。     

小麦低多酚氧化酶活性品种资源的筛选

为了研究中国小麦品种资源多酚氧化酶(PPO)活性的变异,并筛选稳定的低PPO活性种质资源,于2003～2004和2004～2005年度分别种植131份小麦品种及资源,采用全麦粉法测定了其PPO活性.结果表明,其两年PPO活性相关极显著,r=0.839.根据STS01和PPO18两个标记位点共同出现的变异情况,将供试品种分为4种基因组合类型,即H1H2、L1H2、H1L2、L1L2.检测结果表明,中国大面积种植的一些小麦品种PPO活性差异很大,说明遗传改良具有很大的潜力.最终筛选出了渝02321、宁麦9号、02P157、02Y151、34-th195、宁0076、鄂麦19等23个L1L2型低PPO活性品种资源.     

小麦面粉色泽相关基因在河南地方品种中的分布

面粉色泽是小麦品质的重要指标,与色泽相关的低多酚氧化酶和高脂肪氧化酶活性是小麦品质育种的重要目标之一。为了明确河南省小麦地方品种中上述两类酶的基因分布情况,利用4个多酚氧化酶（polyphenoloxidase,PPO）和2个脂肪氧化酶（lipoxygenase,LOX）基因的功能标记对308份河南地方小麦品种进行检测。结果表明,基因 PPO-A1a、 PPO-A1b在306个品种中具有明确检测结果,携带品种数量为132和174,频率为43.14%和56.86%;携带基因 PPO-D1a、 PPO-D1b、 TaLox-B1a、 TaLox-B1b的品种数量为282、26、21和287,其频率为 91.56%、91.56%、6.82%和93.18%。在306个品种中,携带低活性多酚氧化酶基因型组合（ PPO-A1b/ PPO-D1a）、较低活性多酚氧化酶基因型组合（ PPO-A1b/ PPO-D1b）、较高活性多酚氧化酶基因型组合（ PPO-A1a/ PPO-D1a）和高活性多酚氧化酶基因型组合（ PPO-A1a/ PPO-D1b）的品种数分别为166、114、10和16,其频率分别为54.25%、37.25%、3.27%和5.23%,具有 PPO-A1b/ PPO-D1a/ TaLox-B1a基因型的品种有11个,其频率为3.59%, PPO-A1a/ PPO-D1b/ TaLox-B1b基因型品种数为16个。     

油菜皮壳中多酚氧化酶活性的组织化学检定及其与粒色的关系

以组织化学法及抑制剂处理研究了油菜种子成熟前皮壳中的多酚氧化酶活性有无、存在部位及其与粒色的关系。结果表明,甘蓝型和白菜型油菜种子成熟前,皮壳(包括种皮和糊粉层,下同)的栅栏层存在较强的多酚氧化酶活性;黄籽皮壳的活性略低于黑籽皮壳的,但当有足够的多酚化合物存在时,黄籽皮壳也能象黑籽皮壳一样变为黑色。黑籽油菜变色前的种子用抗坏血酸处理,多酚氧化酶活性受到抑制,呈色过程中断,种子呈纯黄状态。说明多酚氧化酶对籽粒的呈色极为重要。     

小麦面粉白度与色泽因子配合力及相关分析

为探讨面粉白度与色泽相关因子的遗传特性及相互关系,选择11个在面粉白度等性状方面具有不同特点的小麦品种作亲本,按5×6不完全双列杂交设计组配杂交组合,对30个F₁杂种和11个亲本的面粉白度与色泽相关因子进行了分析。结果表明,面粉白度、黄色素含量、多酚氧化酶活性在亲本表型值与其一般配合力效应值间存在显著的正相关。在亲本表型值间和一般配合力效应值间,面粉白度与黄色素含量均呈显著负相关,与多酚氧化酶活性间无显著相关性。面粉白度、黄色素含量和多酚氧化酶活性的广义遗传力和狭义遗传力都较高,主要受基因加性效应影响,适合在早代进行选择。德麦3号、济麦22号和济麦20号都能较好地降低后代的黄色素含量和多酚氧化酶活性,是小麦白度育种中较适宜选择的亲本。在优质中强筋小麦育种中,不应过分追求面粉的白度和亮度,但可通过对低多酚氧化酶活性和低黄色素含量的选择,培育面粉色泽优良的小麦新品种。     

花生种子脂肪含量的直接和母体遗传效应分析

种子脂肪含量是花生的重要经济性状。本研究旨在通过分析花生脂肪含量遗传的直接效应和母体效应，为高脂肪含量新品种选育、分子标记开发及基因组选择策略的确定提供依据。选用不同脂肪含量的中间型花生品种豫花9326及潍花6号，龙生型农家品种永城小麻壳，珍珠豆型品种湛油62及泉花6号，配置完全双列杂交组合，索氏残渣法分析5个亲本、20个杂交组合的F1和F2等3个世代种子的脂肪含量，利用广义遗传模型分析脂肪含量遗传的种子胚基因直接效应、母体效应及其遗传力。研究结果表明，双亲之一具有较高脂肪含量，另一亲本具有中等以上脂肪含量，则F1的脂肪含量较高；双亲脂肪含量中等，或者亲本之一脂肪含量较低，则后代脂肪含量较低。种子直接加性效应方差最大，其次为母体加性效应，母体显性效应的方差较小，种子脂肪含量无细胞质效应。种子直接效应的遗传力大于母体效应。高脂肪含量亲本的直接加性效应正值较大，低脂肪含量亲本的直接加性效应的负值较大，中间脂肪含量亲本的直接加性效应数值基本居中，方向有正有负。本研究表明脂肪含量的遗传主要受种子自身基因型的加性效应控制，其次是母体加性效应，无细胞质效应。高脂肪含量花生品种豫花9326和永城小麻壳是优良的高脂肪含量供体亲本。挖掘种子脂肪含量关键调控基因应该兼顾荚果皮中表达基因对种子脂肪含量的调控作用。杂交后代选择及分子标记开发应注重基因的累加效应和优良单倍型的选择。     

选育高含油量双低油菜品种的理论与实践

含油量作为油菜生产最终目标性状产油量的组成因素,与油菜生产效益的提高息息相关。在目前我国 油菜产量水平已得到相当程度提高的前提下,培育高含油量油菜品种是进一步发展油菜产业的必由之路。根据油 菜含油量的遗传特点,结合培育高含油量杂交油菜品种中油杂8号和中油杂11的体会,提出了除了利用黄籽以 外,培育大粒和适宜植株形态性状的品种也是提高油菜含油量的重要途径。初步构建了高含油量油菜品种的形态 组成,并基于近年来参加和通过国家区域试验的冬油菜品种含油量变化情况,展望了我国高含油量油菜育种的发 展前景。     

Genetic variation for phytic acid content in mungbean(Vigna radiata L. Wilczek)

Mungbean(Vigna radiata L. Wilczek) is a short-duration legume crop cultivated for seeds that are rich in protein and carbohydrates. Mungbeans contain phytic acid(PA), an anti-nutritional factor that is the main storage form of organic phosphorus in seeds. It is a strong inhibitor against the absorption of nutrients including iron, zinc, calcium and magnesium in monogastric animals. Genotypes with low phytic acid(lpa) in seed may show increased assimilation of nutrients and be useful in breeding lpa cultivars. The present study was conducted to identify lpa sources, genetic variation, heritability, and association with seed coat color, inorganic phosphorus(IP), and seed size in 102 mungbean genotypes including released varieties, land races, mutants, and wild species grown in two seasons: summer 2011 and rabi 2012. PA and IP in dry seeds were estimated by modified colorimetric method and Chen's modified method,respectively. PA, IP, and 100-seed weight differed significantly in the two seasons. PA content in102 genotypes ranged from 5.74 to 18.98 mg g-1and 5.85 to 20.02 mg g-1in summer 2011 and rabi 2012, respectively. High heritability was found for PA(0.87 and 0.86) and seed size(0.82 and0.83) but low heritability for IP(0.61 and 0.60). A negative correlation was found between PA and seed size(r =-0.183 and-0.267). Yellow and green seed coat genotypes contained significantly less PA than black seed coat genotypes. Cluster analysis revealed the distinctness of wild species, land races and cultivated varieties on the basis of PA content. The genotypes YBSM(6.001 mg g-1) and JL-781(6.179 mg g-1) showed lowest PA. These lpa sources can be used to develop high-yielding mungbean cultivars with low phytic acid.