小麦高分子量谷蛋白亚基研究进展

小麦是重要的粮食作物,随着人们生活水平的提高,对小麦品质提出了更高的要求,小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)无疑对小麦品质有重大的影响。从高分子量谷蛋白亚基的命名、基因的定位、多态性和遗传以及高分子量谷蛋白亚基的结构和功能、与品质的关系、目前高分子量谷蛋白亚基分子标记的开发、转基因情况等方面进行了综述。     

山东省小麦品种高分子量谷蛋白亚基遗传变异分析

对山东省 2 0世纪 6 0年代以来育成推广的 6 0个小麦品种的高分子量谷蛋白亚基的遗传变异进行了分析 ,并分析了亚基和面粉品质的关系。结果表明 :在所研究的小麦品种中 ,Glu -1位点具有较丰富的遗传变异类型 ,共有 1 3种亚基类型和 2 2种亚基组成模式。各亚基出现频率不尽相同 ,A1位点上的 1亚基出现频率为 5 0 0 % ,B1位点上 7+ 8亚基出现频率为 4 8 3% ,D1位点上 2 + 1 2亚基出现频率为 6 5 0 %。亚基 1 ,2+ 1 2 ,7+ 8模式出现频率最高 ,同时出现了含有 2 + 1 0亚基的新的亚基组成模式。优质亚基 5 + 1 0仅在 80年代以后选育推广的小麦品种中存在 ,且 5 + 1 0亚基出现频率和高分子量谷蛋白亚基品质评分均呈现上升趋势。亚基 7+ 9、1 3+ 1 6、5 + 1 0均对沉降值和谷蛋白大聚体 (GMP)含量有显著的正向作用     

小麦高分子量谷蛋白亚基的遗传特性研究

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法,在蛋白质水平上对多个亲本及其杂交获得的正反交F1代杂交籽粒进行小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)分析,研究其遗传规律.结果表明:小麦高分子量谷蛋白亚基具有品种特性,表达受遗传控制,不受环境影响;小麦高分子量谷蛋白业基在F1代有些组合呈共显性,有些组合呈倾母性的遗传特性.     

小麦远缘杂交后代的高分子量谷蛋白亚基变异机制探讨

以普通小麦川农19(N,7+8,2+12)和1BL/1RS易位系小麦川农18(1,7+9,2+12)F1为试材,用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel elec-trophoresis,SDS-PAGE)法鉴定分析了杂交后代的高分子量谷蛋白亚基组成,发现其中1粒产生了2个亲本中都没有的高分子量谷蛋白亚基,其高分子量谷蛋白亚基组成为(1,x+7+8+9,2+12)。变异的亚基在SDS-PAGE电泳图谱上位于1 Dx5和1 Bx7亚基之间,迁移率与1 Bx6相似。统计变异株F2代HMW-GS的遗传规律,结果表明,Glu-A1位点上的亚基分离正常;而Glu-B1位点上亚基的分离以及Glu-A1与Glu-B1位点之间的组合都不符合孟德尔遗传规律;变异亚基与1 By8亚基呈现共显性。最后对变异产生的机制进行了探讨。     

黄淮麦区新选小麦品种（系）及农家种HMW-GS等位变异分析

【目的】比较分析黄淮麦区111个最新选育小麦品种(系)及39个农家种的高分子量谷蛋白亚基的组成和等位变异,为黄淮麦区优质小麦品种的选育和品质改良提供科学依据。【方法】应用SDS-PAGE方法,比较黄淮麦区新育成小麦品种(系)和农家种的高分子量谷蛋白亚基的遗传组成,并进行了统计分析。【结果】在新选育的小麦品种(系)中,Glu-1位点有10个等位变异,19个不同的亚基组合,其中3个主要的亚基组合分别为(1、7+9、2+12),(1、7+9、5+10)和(null、7+9、2+12),其出现的频率分别为20.7%,10.8%和9.9%,平均品质评分为6.9分;在小麦农家种中,Glu-1位点有7个等位变异,5个不同的亚基组合,出现频率最高的亚基组合是(null、7+8、2+12),占90.0%,平均品质评分为6分。此外在农家种"半截芒"的Glu-B1位点发现了新的亚基7**+8**。【结论】通过50余年的品种选育,黄淮麦区小麦高分子量谷蛋白亚基组成在Glu-A1位点的1亚基比例有了很大提高;在Glu-D1位点,亚基类型得到了丰富,而且出现了26.1%的5+10亚基。但该麦区含有优质亚基2*、13+16、17+18基因型的材料比较贫乏。     

四川三个专用小麦的贮藏蛋白分析

采用SDS -PAGE和APAGE方法对四川 3个不同品质特性的小麦品种在不同收获期、不同发芽程度以及杂种F1的醇溶蛋白和谷蛋白亚基进行分析 ,结果表明 :①高分子谷蛋白亚基的组成虽然在小麦的品质上起着重要作用 ,但仍然受到醇溶蛋白和低分子谷蛋白组成的影响。具 5 + 10亚基的小麦品种不一定具有优良的面包烘烤品质 ;②无论醇溶蛋白还是谷蛋白 ,杂种F1的带型呈共显性遗传 ;③在较为正常的收获期内 ,收获时间或轻度发芽的种子对贮藏蛋白的组成无影响。     

青海省审定的小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基遗传多样性研究

[目的]高分子量麦谷蛋白亚基是决定小麦面粉加工品质的一个重要因子.研究青海省审定小麦品种谷蛋白亚基组成的演变过程,有助于加强青海小麦的品质育种工作.[方法]采用SDS-PAGE(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis)技术对青海省推广的71个小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基组成进行分析.[结果]71个小麦审定品种中出现了12个亚基类型,品质评价得分在4～10分,平均值为7.214分,评分为10分的材料有10个,占12.67;.[结论]研究发现近15 a青海省审定小麦品种的高分子量麦谷蛋白亚基组成有显著改良,主要是由于Glu-A1 和Glu-D1位点上的优质亚基频率显著提高所致,表明青海省小麦品质改良工作有新进展.但是,近15 a小麦品种在Glu-B1位点上的优质亚基频率有所降低.因此,下一步的小麦育种工作除了进一步加强Glu-A1 和Glu-D1位点的同时,需要强调Glu-B1位点优质亚基的选择.研究筛选出一些具有优质亚基组合的小麦品种,可作为改良青海小麦品质的基因资源.     

小麦低分子量谷蛋白(Glu-3)亚基及高分子量醇溶蛋白(Gli-1)的分离图谱辨读方法

小麦胚乳贮藏蛋白质中低分子量谷蛋白亚基和高分子量醇溶蛋白组成和含量对品质也有重要作用。二者的编码基因紧密连锁，分子量和电泳中的迁移率接近，为其分离和标定增加了难度。用20个小麦标准品种为对照，结合Gupta汇总的Gli-3位点等位基因变异图和Jackson汇总的Gli-1位点等位基因变异图，可对分步法SDS-PAGE分离图谱中低分子量谷蛋白亚基组成（Glu-3）和A-PAGE图谱中高分子量醇溶蛋白组成（Gli-1）进行辨读，获得任何一个小麦品种Glu-3和Gli-1基因组成。     

小麦低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)的遗传及其与品质的关系

对小麦低分子量谷蛋白亚基 (L MW- GS)的遗传及其与品质的关系加以综述。小麦低分子量谷蛋白亚基可分为 B组 L MW- GS、C组 L MW- GS和 D组 L MW- GS。编码位点分别为 Glu- 3位点、Gli- 1位点、Gli- 2位点和 Glu- 2位点。硬粒小麦中 D组 L MW- GS由 Gli- 3位点编码 ,Glu- D4位点和 Glu- D5位点分别编码 ,分子量分别为 30 k D和 33k D亚基。Glu- B2和 Glu- B4编码一些中迁移率 B组 L MW- GS。普通小麦中 Glu- A3位点上有 6个等位基因 ,Glu- B3位点上有 9个等位基因 ,Glu- D3位点上有 5个等位基因。L MW- GS对品质具有重要作用 ,对品质贡献与 HMW- GS极为相似。通过低分子量谷蛋白亚基的变异分析可得到 Glu- 3各等位基因位点与品质指标的相关性。Gli- A1和 Glu- A3位点发现重组率为 1.70± 0 .90 %。Gli- B1和 Glu- B3位点之间的重组率为 2 %。Glu- D3和 Gli- D1之间未发现明显重组。     

小偃系列小麦品种的HMW-GS和醇溶蛋白分析

为探讨小偃系列小麦品种的品质相关性状的遗传基础,为小麦品质改良和品种选育提供参考。采用SDS-PAGE和A-PAGE技术对14个小偃系列小麦品种的高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）和醇溶蛋白进行了研究。结果表明：14份小偃系列小麦品种共出现了7种亚基和5种亚基组合类型。Glu-A1位点,1亚基是主要亚基,其频率达85．7％;G1u-B1位点,7＋9亚基是主要亚基。其频率为50％;Glu-D1位点,2＋12是主要亚基,其频率高达92．9％。1,7＋9,2＋12是主要的亚基组合类型,其频率为35．7％;小偃系列小麦品种整体品质得分较高,为7．21。14个小偃系列小麦品种共检测到19条醇溶蛋白带型。平均13．6条;其遗传距离（GD）在0．23-0．59之间,当遗传距离为0．50时,14个品种可聚为4个大类,来源相同的品种,遗传相似性大。可以聚在一起。小偃系列小麦品种的高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白的遗传变异较小。遗传基础较狭窄。     

宁夏春小麦杂种早代(F1)HMW-GS遗传规律分析

利用具有优质亚基构成的材料进行正反交,用SDS-PAGE凝胶电泳法对经田间鉴定选收的优异F1世代的32个组合进行了高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)遗传规律分析。结果表明,HMW-GS由复等位基因控制,F1代HMW-GS具有共显性。Glu-1位点的复等位基因在F1代籽粒中两两共显时,有正反交区别存在。亚基在F1代的基因表达存在剂量效应。F1籽粒的亚基图谱中,除具双亲共显外,还多了某些非父非母带型,即遗传畸变,也出现了不完全表达。提出了利用优质亚基及其组合在宁夏春小麦品种品质改良上的看法。     

小麦高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）对面条感官质量的影响

【目的】明确HMW-GS及其组合对面条感官质量特性的影响,筛选适于制作优质面条的HMW-GS及其组合。【方法】以大田种植的80份小麦品种为材料,实验室制作干白面条。采用标度感官评价方法,利用经过培训和测试的感官评价员组成的感官评价小组,对煮制后的面条进行感官质量评价。通过组间方差分析,研究Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位点内单个亚基及其亚基组合对面条感官质量的影响。【结果】方差分析结果表明,Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位点分别对光滑性、弹性和感官评价总分、硬度和黏性有显著影响（P＜0.1）,Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位点内单个亚基对面条感官质量的影响大小为Null＞1、7+8＞7+9＞14+15、4+12＞5+10≥2+12。不同亚基组合的面条感官质量特性（色泽、硬度、弹性、光滑性）以及总分之间存在显著差异（P＜0.1）。亚基组合为Null/7+8/2+12、1/7+8/4+12、1/7+8/5+10的小麦品种制作面条的感官质量得分较高,且在部分感官质量特性方面表现突出。【结论】不同位点HMW-GS对面条感官质量有显著影响。Glu-B1位点上的7+8亚基为影响面条感官质量特性的主要亚基类型。亚基组合为Null/7+8/2+12、1/7+8/4+12和1/7+8/5+10的小麦品种制作的面条感官评分较好,为面条小麦品种选育的推荐亚基组合。     

新疆小麦品种(系)高分子量麦谷蛋白亚基遗传多样性分析

[目的]更好的了解和有效利用新疆选育的小麦种质材料.[方法]采用SDS-PAGE技术对88份小麦育成品种与自育品系的高分子量麦谷白亚基(HMW-GS)组成进行了分析.[结果]参试材料中共有15种HMW-GS类型,Glu-A1位点上有、1和2~*,以亚基为主要类型(占57.96; );Giu-B1位点上有7+9、7+8、6+8、14+15、17+18、7、8和20八种类型,以7+9和7+8为主要亚基类型(分别占45.46;和39.77;);Glu-D1位点上有5+10、2+12、3+12和2+11四种类型,其中2+12亚基的频率高达59.09;;88份小麦品种(系)的亚基组合类型共有25种,其中主要亚基组合为”,7+8,2+12",占17.05; .通过对比新疆育成小麦品种和自育品系的优质亚基出现频率发现,品系中优质亚基1、14+15和5+10出现频率较育成品种有所增长,2~*、7+8、17+18优质亚基的出现频率下降.在参试材料中,32个含有5+10优质亚基,有21个含有1亚基,6个含2~*亚基,1个含14+15亚基,1个含17+18亚基,并有两个材料检测出优质亚基组合类型(”2~*、17+18、5+10",”1、7+8、5+10").[结论]这些优异种质资源可供优质小麦育种利用.     

一些优质小麦及其杂种后代高分子量谷蛋白亚基组成与面包品质之关系

应用ＳＤＳ－ＰＡＧＥ技术分析了陕优２２５等１６个品种及３个组合杂种后代分离材料高分子量谷蛋白亚基组成及与面包品质的关系。结果表明，普通小麦中罕见的Ｇｌｕ－Ｂ１编码来基１４＋１５象Ｇｌｕ－Ｄ１编码亚基５＋１０一样，对面包品质有重要贡献，存在于陕优２２５、小偃６号等优质品种中。     

小偃麦渗入系F_2分离群体HMW-GS遗传分析

为了解小偃麦渗入系后代分离群体中高分子量麦谷蛋白的遗传规律,采用SDS-PAGE法分析了小偃麦渗入系CH03W006与普通小麦品种台长29杂交F2分离群体140个单株的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成和遗传多样性。结果表明,2个亲本Glu-1位点不同亚基间不存在连锁关系;F2分离群体中HMW-GS遗传变异丰富,共出现19种HMW-GS组合类型,在Glu-A1,Glu-B1,Glu-D1位点上分别检测到3,10,4种不同的亚基类型,3个位点分别含有2*,7+8/13+16/17+18,5+10/5+12等丰富的优质亚基;聚类分析结果表明,F2分离群体与父本CH03W006聚为一类的HMW-GS类型最多,表明通过远缘杂交创造的新材料遗传基础丰富,且其后代群体HMW-GS的遗传存在偏父现象(Patroclinal Inheritance)。     

我国部分优质小麦高分子量谷蛋白亚基组成分析

利用SDS-PAGE方法对我国49份优质小麦的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)进行了分析,共检测到13种亚基和16种亚基组合。结果表明:高分子量谷蛋白(Glu)变异较为丰富,Glu-A1位点有3个等位变异类型,Glu-B1有6个等位变异类型,Glu-D1有4个等位变异类型,而且还发现一些稀有亚基13 16。优质亚基5 10、2~*亚基在供试品种中的比例较高。供试品种HMW-GS品质得分为5～10分,平均为8.04分,表明在我国小麦育种中已注重加强优质谷蛋白亲本材料的引进和利用。     

浙南小麦核心育种亲本高分子量谷蛋白亚基组成分析

为了解浙南小麦核心育种亲本的品质遗传基础,采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术对28份核心品种(系)的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成进行分析。结果表明:供试品种(系)在Glu-A1位点具有Null(57.14%)和1(42.86%)2种类型;在Glu-B1位点具有7+8(67.86%)、7+9(25.00%)、17+18(3.57%)和13+16(3.57%)4种类型;在Glu-D1位点具有2+12(96.43%)和5+10(3.57%)2种类型。另外,各供试品种(系)共有5种亚基组合,依次为1/7+8/2+12(39.29%)、Null/7+8/2+12(28.57%)、Null/7+9/2+12(25.00%)、1/17+18/5+10(3.57%)和Null/13+16/2+12(3.57%)。     

小麦高分子量谷蛋白亚基表达量与面团流变学特性的关系

应用SDS-PAGE技术依据HMW-GS组成型从来自全国10个省(区)、市的小麦品种(系)中筛选出20个,分为5组.准确提取各品种的高分子量谷蛋白,并将SDS-PAGE谱带用凝胶成像系统(Bio-imaging System)和Labworks5.0进行亚基定量分析,并进行了面团流变学特性测定,所得数据用SPSS14.0进行统计分析.结果表明,HMW-GS总表达量在各品种间的差异达到极显著水平,所有品种中各亚基的平均表达量10>7>5>1>8>12>2>9;HMW-GS总表达量及HMW-GS占籽粒蛋白质含量的比例与面团形成时间、稳定时间和粉质评价值之间呈显著正相关;分组比较单个亚基对品质性状的影响表明,亚基1优于null,5 10优于2 12,7 8和7 9相当.研究发现不具有优质亚基组成、但HMW-GS表达量高的品种品质也较好,因此在小麦品质育种中,在注重HMW-GS组成筛选的同时,要注重保留HMW-GS表达量高的材料.