新疆冬小麦地方品种高分子量麦谷蛋白亚基的地理分布及其新发现亚基的特性

[目的]和方法]为了揭示新疆小麦地方品种高分子量谷蛋白亚基( HMW - GS)的遗传多样性,对新疆北部地区(北疆)、东部地区(东疆)和南部地区(南疆)小麦地方品种HMW - GS的分布进行了研究.[结果]研究表明:新疆小麦地方品种HMW - GS等位变异的分布与其地理来源具有密切关系,除Glu - B1位点外,Glu -A1和Glu - D1位点等位变异在北部地区、东部地区和南部地区的分布频率存在显著差异.在Glu - A1位点,Glu - A1c编码的亚基出现的频率最高,其次是Glu - A1b编码的2*亚基;但在北部地区,几乎所有品种都含有Glu -A1c编码的亚基,仅有1个品种含有Glu-A1b编码的2*亚基.在Glu - B1位点,新疆大多数小麦地方品种含有Glu -B1b编码的7+8亚基.在Glu - D1位点,新发现的等位基因Glu -D1bp(t)编码的2.6亚基在东疆和南疆出现的频率较高,但在北疆出现的频率最低,分别为91;(东疆),61;(南疆),19;(北疆);等位基因Glu - D1bp(t)在南疆冬小麦地方品种中普遍存在.然而,北疆是以等位基因Glu - D1a编码的2+12亚基为主,其频率为83;.关于Glu - D1bp(t)的起源,推测可能是在南疆地区自然突变产生,然而由于南疆和东疆荒漠化造成的地理阻碍使其向北疆传播的概率较低,同时抑制了该基因向东亚地区的迁移.[结论]基于DNA序列的氨基酸序列比对,发现Glu -D1bp(t)编码的2.6亚基与Glu - D1al编码的2.2*亚基非常相似.     

基因型、环境对新疆冬小麦品种蛋白质品质的影响

[目的]研究基因型和环境对新疆冬小麦品种蛋白质品质性状的影响.[方法]选用762份新疆冬小麦品种种植于新疆3个地点,检测籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、面筋指数、沉淀值以及面团揉合特性等8个蛋白质品质性状.[结果]新疆冬小麦品种的籽粒蛋白质含量为14.44％,湿面筋含量为32.37％,面筋指数为61.86％,Zeleny沉...     

新疆小麦高分子量谷蛋白亚基对其加工品质的影响

[目的]贮藏蛋白对小麦的加工品质起重要作用,高分子量麦谷蛋白亚基是研究的重点,明确新疆小麦谷蛋白亚基对加工品质的影响.[方法]以79份新疆小麦作为实验材料,进行SDS-PAGE和部分加工品质性状检测,分析了HMW-GS对小麦加工品质性状--蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值和硬度的影响.[结果]高分子量麦谷蛋白基因位点不同,对同一品质性状的效应不同,同一位点对不同的品质性状效应也不同,且同一位点的不同亚基间对品质性状的效应也存在差异.对于沉淀值,Glu-1的三个位点对其效应大小顺序为 Glu-D1> Glu-A1 >Glu-B1,而对于蛋白质含量,顺序则为Glu-B1> Glu-D1 >Glu-A1.高分子量谷蛋白亚基对加工品质的影响情况更为复杂,对于沉淀值, 2+11>5+10>5+12>3+12>2+12>4+12>2+10, 亚基2+12和2+11、5+10差异显著;对于蛋白质含量,2+10>5+12>4+12>2+12>5+10>2+11>3+12,亚基2+10和5+10、2+11、3+12差异显著.[结论]提高优质亚基1,5+10的频率,保持7+8亚基的频率,是新疆小麦育种的方向.     

HMW-GS基因的遗传转化与小麦品质改良

小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW GS)的组成类型及相对含量与面筋的弹性和强度直接相关,决定面粉的烘烤品质。目前,应用转基因技术将HMW GS基因(主要为1Ax1、1Dx5和1Dy103个亚基基因)导入普通小麦,获得转基因株系。对转基因株系进行检测,发现导入的HMW GS基因在转化植株中均过量表达。对其品质进行测定表明,面团弹性、强度、稳定时间等多个品质性状都有所改善。我国小麦品种品质普遍较差,利用转基因技术提高优质亚基的表达数量,转入外源优质亚基,可能将是我国小麦,尤其是南方小麦品质遗传改良的有效途径之一。     

新疆北部冬小麦主要品质性状的遗传改良潜力

[目的]对新疆北部不同时期的冬小麦区试品种(系)的品质性状进行分析,探讨品质性状的改良效果及遗传改良潜力,旨在为新疆小麦品质育种目标及改良策略提供理论参考.[方法]试验以20世纪80年代以来,新疆北部不同时期冬小麦的区试品种(系)为试材,对蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值、面团形成时间、面团稳定时间等主要品质性状的改良效果及遗传改良潜力进行了分析研究.[结果]新疆冬小麦品质经过近20年的改良,已经有了很大提高,新育品种(系)的加工品质有了很明显的提高.[结论]从研究的9个主要品质性状的变异系数可以看出,稳定时间、形成时间、沉淀值等具有较大的遗传改良潜力,蛋白质含量、湿面筋含量虽然有一定的遗传改良潜力,但提升空间不大.     

高分子量谷蛋白亚基组成及其含量与小麦品质关系研究

 测定了国内外 2 33份小麦面粉样品的沉降值、谷蛋白大聚体 (GMP)含量及其高分子量谷蛋白亚基(HMW GS)组成与含量。结果表明 ,国内小麦品种 (系 )A1位点亚基 1出现的频率最高 ,而亚基 2 出现的频率较低 ;B1位点 7+8亚基对出现的频率最高 ,其次是 7+9亚基对 ;D1位点 2 +12亚基对出现的频率高于其它亚基对。亚基组成与品质关系密切 ,亚基评分与HMW谷蛋白总量、沉降值和GMP含量的相关均达到极显著水平。HMW GS含量与小麦品质相关性更高 ,5 +10亚基对含量与品质的相关性明显高于其它亚基对 ,2 +12、7+8、7+9、4 +12亚基对含量与品质的相关性也达到极显著水平。GMP含量测量简单 ,用样量少 ,且与沉降值、HMW谷蛋白总量、X 型、Y 型亚基含量和多种亚基及亚基对含量呈显著正相关 ,可作为小麦品质早代选择的指标。     

小麦高分子量谷蛋白亚基及1B·1R易位系对新疆拉面品质性状的影响

[目的]小麦高分子量谷蛋白亚基的遗传变异及1B·1R易位系对新疆拉面品种品质性状的影响.[方法]利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)及1B·1R易位系分子标记,分析了82份新疆小麦材料高分子量谷蛋白亚基及1B·1R易位系组成和分布频率,对其理化品质和面团流变学特性进行检测,评价拉面蒸煮品质.[结果]82份小麦材料共出现9种高分子量谷蛋白亚基类型,6种高分子量谷蛋白亚基与9项次理化品质性状相关性显著,6种亚基与14项次面团流变学特性相关性显著,5种亚基与15项次拉面感官评价指标评分相关性显著.其中7+8、5+10、2+10为优质亚基,7、7+9、2+12为劣质亚基.同时,小麦品质性状以及拉面品质指标在1B·1R易位系中的表现都比在非1B·1R易位系中差,特别是面团流变学特性方面两者相差较大.[结论]利用HMW-GS组成,能够对小麦品质特性和拉面食用品质特性指标进行准确预测.在以后研究中应注意亚基组合对拉面品质指标的影响.同时,淘汰1B·1R易位系材料将有助于提高小麦的面筋质量.     

西北地区小麦地方品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

[目的]分析西北地区小麦地方品种资源HMW-GS的遗传组成,为该地区小麦品质育种提供新的种质资源.[方法]利用SDS-PAGE方法,对429份西北地区小麦地方品种的HMW-GS亚基等位变异进行分析.[结果]西北地区小麦地方品种资源Glu-1位点有21种等位变异,冬、春小麦资源均以(74.7;和80.6;)、7+8(92.9;和88.7;)和2+12(52.8;和91.5;)为各自位点的优势亚基;有35种亚基组合形式,冬、春小麦资源均以/7+ 8/2+ 12为优势组合(42.9;和67.2;),且在西藏地区4份小麦地方品种资源中发现2个新亚基,分别为“7**+8”和“13 +8”.[结论]西北地区小麦地方品种高分子量麦谷蛋白亚基具有丰富的多样性,且春小麦地方品种HMW-GS的等位变异和组合形式高于冬小麦地方品种;从供试材料中筛选出2个以上基因位点具有优质亚基的地方小麦品种95份,其中6份地方品种在3个位点都具有优质亚基.     

不同亚基组合小麦成熟期籽粒GMP及蛋白质含量的动态变化

根据小麦籽粒蛋白质HMW - GS的Glu - D1位点亚基组合不同分类,分析“2+12”和“5+10”HMW - GS亚基组合小麦籽粒谷蛋白大聚合体(GMP)和蛋白质及其组分含量的变化规律,结果表明:不同亚基组合小麦GMP花后动态不同,但总体表现为上升趋势,成熟期籽粒GMP含量最高,相同亚基组合的GMP动态变化基本一致,GMP含量的动态变化与GMP/Pr基本一致;籽粒灌浆过程中蛋白质含量呈“高一低一高”变化趋势,不同亚基组合小麦蛋白质含量最低值出现时间不同,“5+10”亚基组合小麦蛋白质含量最低值出现的时间早于“2+12”亚基组合小麦.     

高、低分子量麦谷蛋白亚基等位变异对小麦加工品质性状的影响

 以面包加工品质差异较大的普通小麦DH群体 (Pavon×Avocet) ,其等位变异位点为Glu A1(N和 2 )、Glu B1(7+8和 17+18)、Glu D1(2 +12和 5 +10 )、Glu A3(a和b)和Glu B3(b和h) ,研究了HMW GS和LMW GS等位变异对小麦加工品质的影响。结果表明 ,HMW GS和LMW GS等位变异对籽粒蛋白质含量和SDS沉降值的影响未达显著水平 ,对和面时间与耐揉性的影响达 1%显著水平。按位点贡献大小排序 ,Glu D1>Glu B1>Glu     

主栽小麦品种中5+10亚基对品质改良的影响

 利用生化标记和选择性回交 (5～ 6次 )的方法将 5 +10亚基转移到黑龙江省主栽小麦品种克旱 9、克丰3、龙麦 2 0和垦大 4中。同一品种的 5 +10亚基类型与 2 +12或 3+12亚基类型相比 ,蛋白质和干面筋含量没有差别 (P >0 .1) ,湿面筋与干面筋的比值低 2 .9%～ 5 .0 % (P <0 .0 1) ,Zeleny沉降值与干面筋的比值高4 .5 %～ 13.4 %(P <0 .0 5 ) ,软化度低 15～ 2 5FU(P <0 .0 1) ,最大阻力高 82～ 193EU(P <0 .0 5 )。讨论了这种方法在改造现有小麦主栽品种中的应用。     

新疆冬小麦品种资源籽粒品质性状分析

为了解新疆冬小麦品种资源的籽粒品质状况,以2017年、2018年2 a收获的133个新疆冬小麦地方品种和50个育成品种为试验材料,对其品质进行全面分析。结果表明,不同年度、不同类型的新疆冬小麦品种的籽粒品质有差异。183个新疆冬小麦品种的籽粒硬度平均为65.27%;蛋白质含量较高,平均为15.85%;湿面筋含量平均为35.28%;体积质量平均为809.12 g/L,85%以上的品种体积质量等级达到一级水平;沉降值平均为37.94 mL;淀粉含量平均为70.62%。新疆冬小麦育成品种的籽粒营养品质和加工品质均高于地方品种,且大部分品种属于中强筋品种,与新疆居民喜爱拉面、馕等高筋面食有关;2017-2018年2 a籽粒品质性状相关性分析表明,湿面筋含量、蛋白质含量、沉降值均与淀粉含量呈极显著负相关;体积质量与淀粉含量呈极显著正相关;蛋白质含量、湿面筋含量与沉降值呈极显著正相关。     

新疆冬小麦区试新品种(系)品质分析与评价

以2005～2006年度新疆冬麦区域试验15个参试小麦品种(系)为材料,采用AACC及国标分析方法对磨粉品质、面粉品质及面团流变学特性进行了检测和分析.结果表明:(1)新疆小麦新品系的品质性状有了明显提高,表现为面粉蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值、稳定时间、延展度高的特点,但存在面粉蛋白质含量、湿面筋含量与面团流变学特性不协调的问题,面团流变学特性需进一步提高.(2)新疆小麦新品系的的灰分含量、沉淀值以及形成时间、稳定时间、软化度、评价值、拉伸面积、最大拉伸阻力等面团流变学特性的变异系数均较高,具有较大的遗传改良潜力,是今后小麦品质改良的重点性状.(3)经综合比较和评价,仅有品种(系)CA0203、200502达到国家强筋小麦品质标准.     

微波处理对谷朊粉起泡性和乳化性的影响

[目的]研究微波提高谷朊粉品质的最佳条件。[方法]以谷朊粉为原料,通过微波处理,以起泡性、乳化性、溶解度为指标,研究谷朊粉浓度、pH值、加热时间、微波功率等对谷朊粉品质的影响。[结果]当功率为570W,pH值为5,谷朊粉质量百分数为9.5%,微波处理时间为100s时,通过微波处理,能明显提高谷朊粉的乳化性和起泡性。[结论]该研究为采用一定改性手段来改善谷朊粉的某些物理化学性质,以提高其作为不同食品改良剂的适应性提供理论依据。     

陇育号小麦品种(系)品质分析与评价

[目的]分析评价庆阳市小麦(Triticum aestivum Linn)品种(系)的品质,确保庆阳市冬小麦快速健康发展.[方法]对陇东学院旱作小麦育种课题组新选育的10个陇育号小麦品种(系)的理化性质及面团流变学特性进行鉴定.[结果]大部分品种(系)品质属于硬质;容重出粉率中上,灰分含量较低,湿面筋含量较高,吸水率高,沉降值相对较低,粗蛋白含量较低.面团流变学特性显示,绝大部分品种仅适合于加工馒头、面条等传统面食.针对陇育号小麦品质现状、资源优势及区域特性,提出今后在优质冬小麦育种中可通过转基因技术导入优质基因,有目标地改良这些品种为高筋和低筋优质专用品种;优质馒头和面条小麦品种应尽快建立专用生产基地,以大面积生产优质、绿色、专用馒头面条小麦品种,并实现产品加工外销,创造更大的经济效益.[结论]该研究可为小麦品质改良及农业生产和食品加工企业的原料选择提供理论依据及指明正确方向.     

春小麦籽粒主要品质性状的全基因组关联分析

【目的】挖掘小麦籽粒品质性状显著相关的SNP位点及候选基因,并揭示其遗传机理,为相关基因克隆和分子标记辅助选择提供理论依据。【方法】通过检测298份国内外春小麦品种（系）5个环境下蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、淀粉含量、籽粒硬度、出粉率和容重等7个籽粒品质性状的表型,并结合小麦55K SNP芯片,采用Q+K关联混合模型进行全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）。【结果】外引品种（系）、地方品种（系）和育成品种（系）的7个品质性状在不同环境下的变异系数分别为1.3%—13.4%、1.1%—18.6%和1.0%—13.9%。其中,外引品种（系）的蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值的变异系数均为最高;新疆自育品种的淀粉含量、籽粒硬度和出粉率的变异系数最大,而新疆地方品种的蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、淀粉含量、籽粒硬度和出粉率6个品质性状的变异系数均介于外引品种（系）和新疆自育品种（系）之间。群体结构分析表明,298份小麦品种（系）可分为3个亚群。其中,亚群1包含128份（43.0%）试验材料,主要是来自新疆的地方品种（系）;亚群2包含24份（8.1%）试验材料,主要包括外引品种（系）和新疆地方品种;亚群3包含146份（48.9%）试验材料,主要是外引品种（系）。连锁不平衡分析表明A、B和D基因组及全基因组的LD衰减距离分别为10、10、6和8 Mb,依据全基因组的LD衰减距离,将在物理图谱上前后8 Mb区间内的位点认定为一个候选位点。通过GWAS共检测到85个与7个小麦籽粒品质性状显著关联的稳定位点（P<0.001）贡献率为3.7%—10.9%。在1B、1D、2D、3A、3D、4A、4B、5A、6A、6D、7A和7D染色体上均检测到稳定且同时与多个性状关联的位点。其中,7A染色体上的AX-109452823—AX-110545157同时与蛋白质含量、淀粉含量、湿面筋含量、沉降值、出粉率和籽粒硬度相关,且同时在4个环境中均被检测到。对稳定的位点进行候选基因发掘,筛选到10个可能与小麦籽粒品质相关的候选基因。其中TraesCS4A01G299800（阳离子氨基酸转运蛋白）、TraesCS7A01G059500（色氨酸脱羧酶）、TraesCS7A01G331200和TraesCS7D01G418700（木葡聚糖内转葡糖基酶/水解酶）对调控小麦籽粒氨基酸含量有重要作用。【结论】检测到85个稳定的且与小麦籽粒品质性状关联的位点,并筛选出10个与小麦籽粒品质性状相关的候选基因。     

小麦品种面包烘烤品质与其它品质性状关系之研究

通过对黄淮冬麦区３６个主要小麦品种面包烘烤品质，面筋品质和ＨＭＷ－谷蛋白亚基组成的分析，初步明确了参试小麦品种烘烤品质的现状和遗传基础；揭示了面包体积受吹泡示功仪参数、和面仪参数和小麦籽粒沉降值影响的实质；确定了面包体积与ＨＭＷ－谷蛋白亚基组成的定量关系。     

润麦条件对黑小麦新春36号磨粉品质特性影响

[目的]在室温下探讨不同润麦水分和润麦时间对黑小麦新春36号磨粉品质特性的影响.[方法]采用一次润麦,对不同润麦水分（13％～16％）、不同润麦时间（16 ～ 40 h）下黑小麦新春36号的磨粉品质进行了研究.[结果]试验表明,黑小麦新春36号蛋白质含量高达16.4％,具有开发面包专用粉和面条专用粉的潜质,采用Brabender磨粉,润麦水分14％,润麦时间32h,此时,出粉率为56.5％,灰分为0.515％,损伤淀粉含量为16.7 UCD,降落数值为551 s,湿面筋含量31.86％,干面筋含量11.05％,面筋指数89.5,面筋持水率189.1％.[结论]研究可为黑小麦新春36号品种的面粉工业化生产提供借鉴和参考.