Glu-B1位点亚基色谱鉴定及7OE对面团强度的影响

准确鉴定高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)及探讨其对面团特性的影响是小麦品质研究的重要内容。用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和反相高效液相色谱(RP-HPLC)对62份品种(系)的HMW-GS组成进行鉴定。结果表明,结合SDS-PAGE和RP-HPLC两种方法可以对Glu-B1位点,尤其是Glu-B1(7 8)进行有效鉴定。选用13份姊妹系为材料,使用RP-HPLC和凝胶色谱(SE-HPLC)方法,研究了Glu-B1al(7OE 8*)以及贮藏蛋白组分含量对面团强度的影响。结果表明,Glu-B1al(7OE 8*)可显著提高HWM-GS总量和面团强度,7OE可作为优质亚基用于强筋小麦育种。相关性分析表明,谷蛋白总量、HWM-GS、LMW-GS以及x-HMW含量与最大抗阻力呈1%显著正相关,相关系数分别为0.76、0.76、0.77和0.72。SDS-不溶性谷蛋白大聚体(UPP)占谷蛋白聚合体总量的百分比与揉面仪峰值时间、粉质仪形成时间和稳定时间以及最大抗阻呈1%或0.1%显著正相关,相关系数分别为0.77、0.90、0.89和0.87。醇溶蛋白与谷蛋白含量的比值与揉面仪峰值时间呈1%显著负相关,相关系数为-0.69;与粉质仪稳定时间和最大抗阻呈5%显著负相关,相关系数分别为-0.58和-0.64。HPLC可有效分离和量化HWM-GS,并作为小麦品质育种有效的辅助手段。     

小麦Glu-1位点变异和1B/1R易位对谷蛋白亚基表达量和面包加工品质的影响

选用北方冬麦区近年来育成的优质强筋品种及山东省主栽品种共42份, 采用反相高效液相色谱法(RP-HPLC)和凝胶色谱法(SE-HPLC)对小麦贮藏蛋白组分进行量化, 分析了不同高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成对其表达量、面团流变学特性和面包加工品质的影响。结果表明, Glu-D1位点对谷蛋白亚基含量和加工品质的加性效应最大, 达5%显著水平, 贡献率为28.5%~71.3%。在Glu-A1和Glu-D1位点, 单个亚基对谷蛋白亚基含量和加工品质的贡献分别为1>2*>N和5+10>2+12>4+12, 而在Glu-B1位点, 则表现为差异不显著。不同亚基组合的HMW–GS表达量差异达5%显著水平, 相同亚基组合的品种间贮藏蛋白组分表达量的变异较大, 亚基表达量的差异可能是导致品种间品质差异的重要原因。1B/1R易位显著降低LMW-GS、谷蛋白总量和%UPP, 导致加工品质变劣。选择具有优质亚基组合, 且谷蛋白亚基表达量高的类型, 是有效改良面筋强度, 进一步提高优质新品种选育的有效途径。     

利用RIL群体分析HMW-GS对小麦品质性状的量化效应

利用重组自交系群体——RIL-8群体的131个系及其亲本为材料,分析了高分子量麦谷蛋白亚基及亚基组合对10个小麦品质性状的量化效应及其差异。结果表明,RIL-8群体Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位点编码的亚基分别为 1、N,7+9、7+8和5+10、2+12,主要存在7种亚基组合类型。同一位点不同亚基对面粉吸水率、Zeleny沉淀值、面团形成时     

高分子量谷蛋白单亚基缺失对软质小麦宁麦9号加工品质的影响

基因敲除是研究高分子量谷蛋白(HMW-GS)亚基功能的重要方法。本研究以软质小麦宁麦9号野生型及其单亚基缺失系为材料,探讨了HMW-GS缺失对籽粒品质性状、谷蛋白组分含量和加工品质的影响。在29份参试品系中,野生型有3个穗系,Glu-A1x、Glu-B1x、Glu-B1y、Glu-D1x和Glu-D1y缺失型分别有5、7、5、5和4份。野生型与缺失型,以及缺失型之间的蛋白质含量、湿面筋含量、籽粒硬度和溶剂保持力无显著差异。缺失型的谷蛋白/醇溶蛋白、高分量谷蛋白/低分子量谷蛋白含量比值低于野生型,其中Glu-B1x和Glu-D1x缺失型的比值显著低于野生型(P<0.05)。缺失型的揉面仪峰值时间和8 min带宽变异范围分别为1.38~1.64 min和3.38%~3.98%,显著低于野生型的2.00 min和4.57% (P<0.05),以Glu-B1x和Glu-D1x缺失型表现最低。与野生型相比,缺失型的糖酥饼干直径均有增加,其中Glu-B1x、Glu-B1y和Glu-D1y缺失型饼干直径的增加达显著水平(P<0.05),而缺失型之间的差异不显著。在宁麦9号背景下,高分子量麦谷蛋白单亚基缺失弱化了面筋强度,改善了糖酥饼干加工品质,亚基敲除可能是进一步提高软质小麦加工品质的有效途径。     

四川小麦主栽品种的品质性状表现及其稳定性

2006—2008连续3年,在5个生态点考察了7个四川省代表性小麦品种在两种氮水平下的品质状况及其稳定性,以期为四川小麦品质定位、品质改良和生产指导提供依据。结果表明,3年均值,籽粒容重777 g L^-1,籽粒蛋白质含量12.3%,湿面筋含量25.1%,Zeleny沉降值32.9 mL,降落值326 s,面粉吸水率56.5%,面团形成时间3.0 min、稳定时间4.5 min,面条评分78.5分、面包评分62.2分。几乎所有品质性状均存在显著的基因型、环境及其互作效应。籽粒容重、沉降值、降落值、面粉吸水率和面条评分的年份效应大于地点效应,而籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、面团形成时间、稳定时间和面包评分则地点效应大于年份效应。增施氮肥对籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、面团形成时间、稳定时间和面包评分都有显著的增效作用,但对降落值、面粉吸水率和面条评分无明显影响。品种品质的稳定性因品质性状不同而异,川麦39面包评分高而稳定,川麦37面条总评分高而稳定,二者可被用于四川小麦品质改良。     

不同品质类型小麦籽粒麦谷蛋白亚基及谷蛋白聚合体形成和累积动态

选用高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成不同的3个强筋和4个弱筋小麦品种,研究了其籽粒发育过程中麦谷蛋白亚基、谷蛋白聚合体的形成和累积动态。结果表明,强筋小麦籽粒HMW-GS和B区低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)从花后9～12d开始表达;而弱筋小麦从花后12～15d开始表达,即强筋小麦麦谷蛋白亚基开始形成时间早于弱筋小麦。各品种的HMW-GS一旦形成,其累积速度较快,花后27d基本达到稳定值,之后维持稳定量;而LMW-GS形成后,累积较慢,直到花后30d左右达到稳定量。3个强筋小麦品种籽粒灌浆期谷蛋白总聚合体百分含量(TGP%)和谷蛋白大聚合体百分含量(GMP%)累积动态趋势基本一致,即在花后12～30d一直持续增加,花后30d至成熟达到最大值并保持稳定水平。4个弱筋小麦TGP%和GMP%累积动态均表现为在花后12～24d(灌浆早中期)形成和持续累积,花后24d至成熟逐渐降低。麦谷蛋白亚基表达模式以及谷蛋白聚合体累积动态的差异可能是导致小麦强筋或弱筋品质形成的关键。     

中国鲜面条耐煮特性及评价指标

以我国北部和黄淮冬麦区的46份主栽小麦品种和育成品系为材料, 分析了品质性状与煮熟面条冲洗水中总有机物含量(TOM)、干物质蒸煮损失率、面条吸水性和黏性等面条耐煮性指标的关系。结果表明, 小麦品种的磨粉品质、面团流变学特性、淀粉品质及TOM值、蒸煮损失率和黏性等面条耐煮性指标存在较大变异。拉伸面积和最大抗延阻力与TOM值呈显著负相关, 相关系数分别为-0.66 (P<0.01)和-0.56 (P <0.01); 稳定时间、拉伸面积和最大抗延阻力与面条煮6 min和10 min后鲜重的相关系数为-0.55~ -0.63 (P <0.01), 耐揉指数与二者的相关系数分别为0.67 (P<0.01)和0.69 (P<0.01); 糊化温度与面条煮10 min后鲜重呈极显著正相关(r = 0.60, P<0.01), 说明提高小麦面粉的蛋白质含量、面筋强度可以显著改善面条耐煮特性, 蛋白质特性是影响面条耐煮性的主要品质因子, 淀粉糊化参数对面条耐煮性也有一定影响。TOM值与面条煮6 min和10 min后鲜重呈显著正相关, 相关系数分别为0.66 (P<0.01)和0.69 (P<0.01); 面条煮6 min与煮10 min后鲜重也呈高度正相关(r = 0.86, P<0.01)。建议将10 g鲜面条煮10 min后的鲜重≤21.0 g作为优质鲜面条耐煮性的主要评价指标。     

小麦籽粒蛋白质组分含量及其加工品质的关系

应用反相高效液相色谱(RP-HPLC)法,对12个小麦品种籽粒的清蛋白＋球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白,高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)、低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)进行了分离量化,并根据谷蛋白含量、贮藏蛋白含量及面团稳定时间3个指标对其聚类分析。结果表明,不同小麦品种蛋白质各组分含量存在差异,其中贮藏蛋白的含量是决定蛋白质总含量的主要因素。HMW-GS含量、LMW-GS含量、谷蛋白总含量均与面团形成时间、稳定时间及沉降值呈极显著正相关;HMW-GS含量与LMW-GS含量的比值(HMW/LMW)与面团形成时间和稳定时间呈极显著正相关;醇溶蛋白含量与谷蛋白含量的比值(Gli/Glu)与面团稳定时间呈显著负相关,醇溶蛋白含量与HMW-GS含量的比值(Gli/HMW-GS)与面团形成时间和稳定时间均呈极显著负相关。籽粒中具有较高的贮藏蛋白含量、HMW-GS含量、LMW-GS含量和HMW/LMW及较低的Gli/Glu有利于提高强筋小麦的加工品质。     

不同施氮措施对强筋和中强筋小麦品质的调控效应

为明确不同施氮措施对优质小麦产量及品质的影响,以强筋品种郑麦366和中强筋品种郑麦7698为材料,设置不施氮（N0）、基施纯氮210kg/hm2(N210+0)、基施纯氮150kg/hm2+追施纯氮60kg/hm2(N150+60)和基施纯氮150kg/hm2+追施纯氮120kg/hm2(N150+120)4个施氮处理,连续3年分析不同施氮措施下的产量、籽粒与麦粉品质。结果表明,不同施氮措施对小麦产量和品质的影响年际间变化较大;丰产年份（2018-2019年度）N150+60处理的籽粒和蛋白质产量均高于其他处理;N150+120处理2017-2018年度2个品种、2019-2020年度郑麦7698的小麦粉湿面筋含量显著高于N150+60和N0处理;不同施氮措施下2个品种的小麦粉面团稳定时间以N150+60或N150+120处理较长;N150+60处理与其他处理相比显著增加了2019-2020年度的郑麦366面团最大拉伸阻力;与N210+0和N0处理相比,N150+60和N150+120处理显著增加了2018-2019和2019-2020年度的郑麦7698面团最大拉伸阻力。综上分析,小麦...     

小麦籽粒蛋白质组分含量及其加工品质的关系

应用反相高效液相色谱(RP-HPLC)法,对12个小麦品种籽粒的清蛋白＋球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白,高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)、低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)进行了分离量化,并根据谷蛋白含量、贮藏蛋白含量及面团稳定时间3个指标对其聚类分析。结果表明,不同小麦品种蛋白质各组分含量存在差异,其中贮藏蛋白的含量是决定蛋白质总含量的主要因素。HMW-GS含量、LMW-GS含量、谷蛋白总含量均与面团形成时间、稳定时间及沉降值呈极显著正相关;HMW-GS含量与LMW-GS含量的比值(HMW/LMW)与面团形成时间和稳定时间呈极显著正相关;醇溶蛋白含量与谷蛋白含量的比值(Gli/Glu)与面团稳定时间呈显著负相关,醇溶蛋白含量与HMW-GS含量的比值(Gli/HMW-GS)与面团形成时间和稳定时间均呈极显著负相关。籽粒中具有较高的贮藏蛋白含量、HMW-GS含量、LMW-GS含量和HMW/LMW及较低的Gli/Glu有利于提高强筋小麦的加工品质。     

冬小麦品质性状与面条品质性状关系的初步研究

测定了冬小麦28个品种(系)(31个样品)的面粉品质特性,并在实验室条件下,对不同品种的面条加工品质进行了仪器和官能两种方法评价,对小麦品质与面条品质的关系进行了初步探讨.干面条断裂强度与面粉蛋白质含量呈极显著正相关,同时受面筋强度的强烈影响.煮面韧性与面团强度呈极显著正相关,且受蛋白质含量的影响.而煮面的外观评价与面团强度呈显著的负相关.面团软化度是煮面品质优劣的较好指标.改良小麦品种面条加工品质的关键是提高蛋白质和面筋的质量.     

Pan bread and dry white Chinese noodle quality in Chinese winter wheats

Improvements in pan bread quality and Chinese dry white noodle (DWCN) quality are the major breeding objectives in the north China winter wheat region. Eighty-one wheat cultivars and advanced lines were sown in two locations in the 2000–2001 season to evaluate the quality of winter wheat germplasm and investigate the association between pan bread quality and DWCN quality. Significant variability was observed for grain, pan bread, and DWCN quality attributes. Six cultivars and lines showed very good pan bread quality, 23 showed excellent DWCN quality in both locations, and the cultivars Yumai 34 and Sunstate showed superior quality for both food products. Protein content and grain hardness were significantly associated with pan bread quality, while the gluten quality-related parameters SDS-sedimentation value, Farinograph stability, and Extensograph maximum resistance, were significantly associated with pan bread quality score, and accounted for 59.3–72.3% of its variation. Yellow colour (b, CIE Lab) showed a strong negative association with pan bread and DWCN quality largely due to the strong and negative association between yellow colour and gluten strength parameters in this germplasm pool. Flour ash content and polyphenol oxidase (PPO) had a negative moderate effect on noodle colour, while protein content and grain hardness were negatively associated with noodle colour, appearance, and smoothness. The association between SDS-sedimentation volume, Farinograph stability, and Extensograph maximum resistance and DWCN score fitted a quadratic regression model, accounting for 31.0%, 39.0%, and 47.0% of the DWCN score, respectively. The starch pasting parameters, peak viscosity and paste breakdown, contributed positively to DWCN quality, with r = 0.57 and 0.55, respectively. Quality requirements for pan bread and DWCN differ in colour, gluten strength, and pasting viscosity. It is suggested that PPO, yellow pigment, SDS sedimentation volume, and peak viscosity are parameters that could be used to screen for DWCN quality in the early generations of a wheat-breeding program.     

1BL/1RS易位对小麦加工品质的影响

分析了138份国内小麦品种和14份国外优质品种的1BL/1RS易位状况和高低分子量麦谷蛋白亚基组成，并将其中的78个品种连续两年在两地种植，研究了1BL/1RS易位对小麦籽粒品质和面条品质的影响。结果表明，1BL/1RS易位品种的优质高、低分子量麦谷蛋白亚基出现频率显著低于非1BL/1RS易位品种；1BL/1RS 易位主要影响面团稳定时间、     

Relationship Between High Molecular Weight Glutenin Subunit Composition and Gluten Quality in Ethiopian-grown Bread and Durum Wheat Cultivars and Lines

The high molecular weight glutenin subunit (HMW-GS) composition of 42 Ethiopian-grown bread wheat and 31 durum wheat cultivars and lines were examined using SDS-PAGE. Low variability in HMW-GS composition was present in both classes of wheat. A total of 10 variants with 14 different HMW patterns and seven variants with six different patterns were identified in bread and durum wheat, respectively, reflecting the limited ability of HMW-GS for cultivar identification. The most predominant alleles were 2*, 7 + 9 and 5 + 10 in bread wheat and nul and 7 + 8 in durum wheat. The Glu-1 quality scores for bread wheat ranged from 6 to 10, with an average value of 8.7. The variation in HMW-GS significantly correlated with and accounted for 44 % of the total variation in gluten quality, measured by the sodium dodecyl sulphate sedimentation test. In durum wheat, HMW-GS variation at Glu-B1 explained about 25 % of the variation in gluten quality. The high frequency of the 7 + 8 alleles among the landraces and the significant contribution of Glu-B1 alleles to the total variation in gluten quality indicate the potential benefit of Ethiopian tetraploid landraces in the development of lines suitable for both bread and pasta production.     

冬小麦高、低分子量麦谷蛋白亚基形成时间和积累强度及其与沉降值的关系

采用6个不同品质类型冬小麦品种研究高、低分子量麦谷蛋白亚基形成时间和积累强度及其与沉降值的关系。结果表明, 在籽粒形成过程中,各品种的高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）开始形成时间及形成速度不同,低分子量谷蛋白亚基（LMW-GS）B区在花后10 d基本形成;随着籽粒发育,HMW-GS和LMW-GS的类型和积累量都逐渐增多。强筋小麦     

小麦优质谷蛋白亚基分子标记多重PCR体系的建立与应用

Ax1/Ax2*、Dx5和过量表达的Bx7亚基(Bx7^OE)被认为是对小麦品质有正向效应的优质亚基。根据以上亚基特异性分子标记建立相应的多重PCR体系,经品种和群体检验,证明利用该体系鉴定亚基的结果稳定可靠、成本较低。利用该多重PCR技术对89份西藏小麦育成和推广品种(系)的优质亚基频率进行鉴定,结果表明, Dx5和Ax1/Ax2*亚基的频率均为12.4%,没有检测到Bx7^OE,同时携带两个优质亚基的材料频率为10.1%,该麦区品质育种必须加强优质亚基的引入。针对优质亚基Ax1/Ax2*、Dx5和Bx7^OE的多重PCR体系,为小麦品质育种亲本评价和通过杂交方法聚合优质亚基基因提供了一种实用可靠的标记辅助选择技术。     

花后干旱和渍水对小麦籽粒HMW-GS及GMP含量的影响

采用SDS-PAGE和切胶比色进行亚基定量，研究花后干旱和渍水对小麦强筋品种豫麦34和弱筋品种扬麦9号籽粒HMW-GS和GMP含量的影响。结果表明，两品种的干旱处理和豫麦34淹水处理在花后10 d籽粒HMW-GS形成，两品种对照和扬麦9号淹水处理在花后15 d籽粒HMW-GS形成，说明花后干旱提早了小麦籽粒HMW-GS的起始形成。干旱促进了小麦籽粒HMW-GS早期积累，但对后期积累不利，使快速积累期缩短，渍水处理更明显缩短籽粒HMW-GS快速积累期。两品种成熟期总HMW-GS和GMP含量表现为对照>干旱>渍水，且豫麦34各处理大于扬麦9号的对应处理。     

低分子量谷蛋白亚基GlU-A3和GlU-B3位点对小麦面筋强度和烘焙特性影响

低分子量谷蛋白亚基是小麦谷蛋白亚基的重要组成部分,黄淮麦区小麦低分子量谷蛋白亚基组成对品质的效应尚缺乏系统的研究。本研究采用SDS-PAGE方法,鉴定了黄淮麦区42个小麦品种的Glu-A3位点和Glu-B3位点低分子量谷蛋白亚基组成,分析了低分子量谷蛋白亚基对小麦面筋强度和烘烤品质的影响。结果表明,在Glu-A3位点,对面筋强度和面包烘焙品质正向效应为:d,b>a,e;在Glu-B3位点,对面筋强度正效应为:h,d>f>g,b,j,对面包烘焙品质正向效应为:h>f,d>g,b,j。Glu-A3d/Glu-B3h亚基组合具有较好的面筋强度和烘焙品质。就低分子量谷蛋白亚基单个变异位点对品质综合效应而言,Glu-B3位点对品质作用比较大,与Glu-B1位点相近,同时,高低分子量谷蛋白亚基之间存在着互作效应,以Glu-B1/Glu-A3和Glu-D1/Glu-B3位点的互作效应比较显著。Glu-A3和Glu-B3位点及其所编码的不同亚基种类对品质的效应差异显著,并且与高分子量谷蛋白亚基位点存在互作,对不同位点优质亚基的聚合将有助于小麦品质的遗传改良。     

Glu-D1位点亚基缺失弱筋小麦新种质的创制及其品质分析

辐射诱变是一种重要的变异手段,为了丰富小麦的品质性状变异资源,通过采用60Co-?射线辐射普通小麦品种‘冀3235’幼胚愈伤组织的方法,获得辐射诱变处理的再生植株。对再生株后代种子进行麦谷蛋白亚基的SDS-PAGE分析,结果从中发现了不含Glu-D1位点编码的高分子量麦谷蛋白亚基的材料。经进一步的系谱选择,选育成了稳定遗传的7份材料。与对照‘冀3235’相比,这些株系的农艺性状无明显差异,醇溶蛋白A-PAGE电泳谱带也完全相同,仅在麦谷蛋白SDS-PAGE电泳图谱的Glu-D1位点上有差异（变异系缺少Glu-D1位点控制的亚基,对照‘冀3235’为2+12）。品质分析结果表明,Glu-D1位点缺失系的面粉品质发生了很大变化,其湿面筋没有检出,沉降值显著下降。这些变异系是培育弱筋小麦品种和评价Glu-D1位点功能的珍贵材料。     

普通小麦中国春–簇毛麦易位系T1DL•1VS和T1DS•1VL的农艺和品质特性

为明确普通小麦中国春–簇毛麦整臂互补易位系T1DS?1VL和T1DL?1VS对农艺特性和加工品质的效应, 于2008-2010年在陕西杨凌连续2个生长季对这2个易位系和CS的主要农艺性状和加工品质性状进行了研究, 并采用SDS-PAGE法对簇毛麦高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)基因进行了进一步的染色体臂定位。结果表明, 这2个易位系的抽穗期和成熟期相同, 但比CS晚1~2 d, T1DS?1VL其他农艺性状与中国春相似, T1DL?1VS的春季单株分蘖、千粒重和单株粒重显著高于中国春;2个易位系的籽粒蛋白质含量与中国春无显著差异, T1DS?1VL的Zeleny沉淀值、面团形成时间、稳定时间和粉质仪质量指数显著降低;相反, T1DL?1VS的这些性状值显著提高。说明T1DS?1VL易位系对小麦的面团强度有显著的负向效应, 而T1DL?1VS易位系显著增强面筋强度。SDS-PAGE分析结果表明, 簇毛麦的1VS和1VL上均含有簇毛麦的HMW-GS基因Glu-V1, 但该基因在T1DL?1VS中的表达可能强于在T1DS?1VL中。