我国不同时期小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基组成比较

用SDS-PAGE方法测定了我国10个小麦主产省份171份小麦品种和高代品系的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成。鉴定出18种HMW-GS,40种HMW-GS组成形式,其中20种亚基其组成形式只在一个品种(系)中出现。Glu-A1位点亚基1和Null出现最多,Glu-B1位点7 8和7 9亚基对占绝对优势,Glu-D1位点2 12亚基对出现频率最高。Null、7 9、2 12、Null,7 8,2 12,1、7 8,2 12,1、7 9、2 12等亚基组成形成出现频率最高,占分析品种的49.71%。与前人研究相比,新育成品种HMW-GS亚基组成发生了明显变化,面包优质亚基(对)1、5 10出现的频率显著升高,亚基多态性增加,组成形式明显改善,这些对于品质改良和品种选育是非常有利的,新育成品种Glu-1品质评分已超过7。尽管个别品种亚基组成好,品质优良,但总体上看,我国小麦品种与其它国家相比品质还存在一定差距,提高5 10、17 18等优质亚基的频率是改善我国小麦面包品质的重要措施。     

HMW-GS对春小麦品质的影响及不同亚基评分比较

为了明确高分子麦谷蛋白亚基(HMW-GS)对春小麦品质的影响,以及不同亚基评分方法的准确性,对22份春小麦的亚基组成和数目与小麦品质的关系进行研究,并对不同亚基的评分方法进行对比。结果表明,Glu-A1位点Null的小麦品质明显低于2*亚基和1亚基。Glu-B1位点17+18和7+8及7+9亚基的差异对小麦品质影响不大,仅在面筋指数上17+18亚基优于7+8亚基,在延伸度(L)上17+18亚基显著优于7+9亚基。Glu-D1位点等位基因的变异对小麦品质的影响较大,5+10亚基明显优于2+12亚基,在面筋指数、颗粒度、灰分、P、W、IE、PRMAX、WA上差异显著或极显著。综合评价,Glu-1位点对小麦品质的贡献大小顺序依次为Glu-D1Glu-A1Glu-B1。在4种亚基评分方法中Payne评分方法与春小麦的品质相关性最好。本研究结果为春小麦品质的育种早代选择提供了一定的理论依据。     

斯卑尔脱小麦高分子量谷蛋白亚基组成分析

采用十二烷基硫酸钠－聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS－PAGE）方法，鉴定分析了80份斯卑尔脱小麦（Triticum spelta L.)高分子量谷蛋白亚基（HMW－GS）组成特点，3个位点上一共检测到13种不同的亚基类型，其中在Glu-Al和Glu-Bl位点上，以1和6＋8亚基出现频率最高，分别高达93．75％和78．75％，与普通小麦（T.aestivum L.)相比，斯卑尔脱小麦高分子量谷蛋白亚基具有其明显的组成特点。在Glu-Dl位点上，斯卑尔脱小麦以2＋12亚基出现频率最高（87．5％），5＋10亚基次之（11．25％）。表明2＋12亚基和5＋10亚基为其主要变异类型，这与普通小麦的研究结果相似，但远低于粗山羊草（Aegilops squarrosa L.)1D染色体上的高分子量谷蛋白亚基变异形式。另外，研究还筛选出9份具有5＋10优质亚基的材料，为提高斯卑尔脱小麦与普通小麦是杂交种的品质杂种优势提供了基础材料。     

六倍体小黑麦品种资源Glu-1位点的多态性

利用SDS-PAGE技术分析了我国新疆101份和波兰11份六倍体小黑麦品种资源高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成,共检测到17种高分子量谷蛋白亚基,其中Glu-A1位点编码的HMW-GS有3种变异类型,即1(a)、2*(b)和Null(c),Glu-B1位点编码的HMW-GS有8种变异类型,即7(a)、7+8(b)、7+9(c)、6+8(d)、20(e)、13+19(g)、7+18(r)和6.8+20y(s),Glu-R1位点编码的HMW-GS有6种变异类型,即1r+4r(a)、2r+6.5r(b)、6r+13r(c)、2r+9r(d)、6.5r(e)和0.8r+6r(f)。这些小黑麦品种的HMW-GS组成以Null(c)、7+18(r)和6r+13r(c)为主,分别占58.93%、67.90%和58.00%。在112份供试材料中共检测到30种HMW-GS组合变异类型,其中[Null,7+18,6r+13r(c,r,c)]和[2*,7+18,6r+13r(b,r,c)]出现频率较高,分别为16.91%和16.02%,其他类型组合出现频率较低,个别材料具有少见的特殊亚基组合,如[2*,7+18,2r+9r(b,r,d)]、[2*,6.8+20y,2r+6.5r(b,s,b)]等类型。分析2个地域品种的遗传多样性,发现新疆品种的遗传变异范围小于波兰品种,波兰品种在Glu-1位点上的遗传变异更丰富。结果还显示,在六倍体小黑麦的人工进化过程中Glu-B1位点发生了很大变异,产生了小黑麦特有的7+18(r)和6.8+20y(s)亚基,而且频率很高,为小麦品质改良提供了丰富的基因资源。     

新疆小麦地方品种资源HMW-GS的遗传多样性组成分析

为了明确新疆小麦地方品种高分子量麦谷蛋白亚基的遗传多样性,并为小麦品质改良提供基础材料,利用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE) 技术,分析了源自新疆地区的282份小麦地方品种的高分子量麦谷蛋白亚基组成。结果表明,在Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1位点上的等位变异分别为3、6和 5种,三个位点上的优势亚基依次为null、7+8和2+12,其频率分别是75.5%、90.8%和72.0%。在Glu-1位点共检测到20种亚基组合,其中(null, 7+8, 2+12)组合的频率最高,为52.8%, 其次是(null, 7+8, 2.6+12)和(2*, 7+8, 2+12)组合,其频率分别为14.1%和11.0%,其它亚基组合的频率均低于10%。另外,在Glu-D1位点上还检测到一个新的亚基2.6+12。在供试的282份新疆地方品种中发现了两份具有优质亚基组合的材料,它们的亚基组成为(2*, 7+9, 5+10)和(1, 7+9, 5+10),这些地方品种可作为改良小麦品质性状的重要遗传资源。     

卫星搭载小麦SP3代高分子麦谷蛋白亚基的SDS-PAGE分析

利用十二烷基磺酸钠-聚丙烯胺凝胶电泳（SDS-PAGE）技术对返回式卫星搭载小麦两个品种SP3代籽粒的高分子麦谷蛋白亚基（HMW-GS）进行了分析,并按照相关评分方法计算了高分子量麦谷蛋白Glu-1位点的品质得分。结果表明,经卫星搭载可产生较高频率的HMW-GS基因变异,陕253和西农1043 两个品种SP3代HMW-GS组成的变异频率分别为27.08%和27.45%。陕253和西农1043 SP3代的小麦品质得分分别为7分和6分,陕253 SP3代变异株为优质小麦。     

新疆小麦高分子量麦谷蛋白亚基组成及主效亚基分析

为探索新疆强筋小麦的主效亚基,本文采用SDS-PAGE方法对新疆主栽的21种中筋小麦和17种强筋小麦的高分子量麦谷蛋白亚基进行了分析。结果表明:供试材料中共出现12种类型的亚基和12种亚基组合。中筋小麦Glu-A1位点亚基主要为N,Glu-B1位点亚基主要为7+8,Glu-D1位点亚基主要为2+12。强筋小麦Glu-A1位点亚基主要为1和N,Glu-B1位点亚基主要为7+8和7+9,Glu-D1位点亚基主要为5+10。聚类分析结果显示:在相似系数为0.43时可将供试小麦分为2类:第1类包括28个品种,均含有2+12亚基,其中既有强筋小麦也有中筋小麦;第2类包括12个品种,均含有5+10亚基,全部为强筋小麦。5+10亚基对小麦品质贡献明显大于其他亚基,是新疆强筋小麦的主效亚基。本研究可为提高新疆小麦面筋强度的分子育种提供理论依据。     

引进美国小麦种质资源抗病性及品质性状鉴定

为了挖掘新的种质资源，本研究对引自美国的442份小麦材料对白粉病和条锈病的抗病性、蛋白含量以及高分子量麦谷蛋白(HMW-GS)亚基组成进行了鉴定分析。抗病性鉴定结果显示，153份材料抗白粉病，27份抗条锈病，6份兼抗两种病害。蛋白质含量达到GB/T 17892-1999《优质小麦强筋小麦》一等(粗蛋白质含量≥15.0%)的样品有143份。高分子量麦谷蛋白检测发现，供试材料共含18种HMW-GS亚基和100种不同亚基组合类型，其中N,7+9,5+10出现次数最多，优质亚基1、2*、7^oe、17+18、5+10的材料分别占总材料数的25.6%、5.2%、27.8%、7.7%和25.6%，含7^oe,5+10亚基的有36份，含2*,5+10亚基的有1份，含2*,7^oe亚基的有7份。综合抗病性及品质分析结果显示，PI 17738等11份材料至少抗1种病害，且蛋白含量≥15.0%，湿面筋含量≥35.0%，同时含有稀有优质亚基。以上11份材料可作为我国优质、抗病小麦培育亲本，为我国小麦抗病和品质遗传改良提供优异基因源。     

小麦面粉蛋白品质与其加工特性的关系

文中收集了我国2010年收获的83个小麦品种用以研究小麦面粉中蛋白质数量及质量对面粉加工特性的影响。结果表明,面粉的蛋白质含量与SDS沉降值、粉质及拉伸参数大部分指标间存在显著或极显著相关性。湿面筋含量与SDS沉降值、形成时间、延伸度呈极显著正相关,与其它各指标间相关性不显著。单个亚基对小麦加工品质的影响在Glu-A1位点上2*> 1>Null;在Glu-B1 位点上13+16>17+18>14+15> 7+9>7+8>6+8;在Glu-D1 位点上5+10>4+12>2+12。     

CHARACTERISTIC DIFFERENCES OF WHEAT 1Axl AND lAx2＂ NILS

以小麦转HMW-GSlDx5＋1Dyl0基因获得的lAxl和1Ax2＊近等基因系08K860（HWM．GS组成为l，7＋9，5＋lO）和08K871（HWM·GS亚基组成为2＊，74-9，5＋10）为材料，研究了近等基因系籽粒品质、粉质仪参数、拉伸仪参数和色度仪参数等方面的差异。研究结果表明，近等基因系08K860和08K871的上述性状差异很小，经统计分析差异未达显著水平。近等基因系08K860和08K871遗传背景相近，lAxl和1Ax2＊亚基对品质的贡献率相同。在小麦品质育种上应同样重视具有1Axl亚基后代的选择。     

小麦高分子量谷蛋白亚基突变体的筛选与鉴定

本研究对小麦品种白硬冬2号航天搭载SP2代单株籽粒的高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）组成进行了SDS-PAGE电泳分析,在92株材料中发现了2个突变体mut1和mut2,突变频率为2.17%,并利用醇溶蛋白电泳验证了航天诱变引发HMW-GS变异的真实性。在突变体mut1中发现了4种HMW-GS组成突变类型,突变发生在Glu-1B和 Glu-1D位点。突变亚基是由航天诱变引发相关编码基因突变形成的,它们的电泳迁移率发生了明显变化,为新的亚基类型。本文的研究表明,航天诱变能够诱导产生新的HMW-GS,是丰富HMW-GS基因资源的有效途径。     

PCR法快速检测小麦回交后代HMW-GSDx5基因*

建立小麦早代品质性状选育的技术和方法,对小麦品质育种具有非常重要的实践意义.Panye等[1]通过系统的比较研究,发现在其研究的所有HMW-GS中,Dx5和Dy10亚基对面包烘烤品质的贡献最大.D'Ovidio和Anderson等[2]报道凡Dx位点携带Dx5基因的材料均能扩增出450 bp特异条带,而未携带该基因的材料不能扩增出此条带,检测结果不受Dx相同位点2、2.2、2.2*、3和4基因的影响.本研究采用PCR技术,在小偃22×SOISSONS组合中,对其BC1、BC2、BC2F1单株和BC2F2株系的Dx5基因进行了系统性的鉴定和筛选,试图选育出面包小麦新品种.     

小麦Glu-B1x7沉默基因序列分析及对加工品质的影响

小麦籽粒高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)Glu-B1x7与加工品质密切相关。本研究创制了以宁麦9号为背景的Glu-B1x7亚基缺失系,克隆并分析Glu-B1x基因,评价该基因对弱筋小麦加工品质的影响。结果表明,该基因编码区第514位发生了C/G到T/A转换,相应的第514、第515和第516位碱基组成的三联密码子由CAA替换为终止密码子TAA。与野生型宁麦9号相比,具有Glu-B1x7亚基缺失的品系籽粒硬度和蛋白质含量无显著变化,水溶剂保持力和乳酸溶剂保持力均降低,部分品系降低幅度达显著水平。HMW-GS总量和高分子量谷蛋白/低分子量谷蛋白比显著降低,和面仪和面时间显著降低,糖酥饼干直径显著增加。Glu-B1x7基因沉默在宁麦9号背景下可提高弱筋小麦加工品质,该等位变异可用于优质弱筋小麦培育。     

四川小麦品种贮藏蛋白位点及SSR分析*

利用种子贮藏蛋白和SSR标记研究了四川近20多年育成的小麦(Triticum aestivum)品种第1和第6同源群染色体的蛋白基因位点及遗传多样性。结果表明：供试的47个小麦品种共检测出47条醇溶蛋白条带，其中39条具有多态性，占82．98％；高分子量(HMW)谷蛋白亚基共出现7种亚基和11种亚基组合，表明四川主栽小麦品种在醇溶蛋白位点上存在广泛的变异，而HMW谷蛋白亚基遗传基础较狭窄。SSR结果表明，在21个位点中有8个(38．1％)位点具多态性，共检测到19个等位变异，供试品种在：DNA水平上存在一定的变异。聚类分析表明：两种标记均可将供试品种(包括中国春)分为三大类。通过Mantel检测，两种标记的分析结果间有显著的相关性，反映了在蛋白质和DNA水平上的结果可以互相补充，增加可靠性。     

施氮量对不同品质类型小麦子粒蛋白质组分含量及加工品质的影响

选用强筋小麦济麦20、中筋小麦泰山23和弱筋小麦宁麦9号,利用反相高效液湘色谱（RP-HPLC）方法测定了施氮量对不同品质类型小麦子粒蛋白质组分含量和高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）、低分子量谷蛋白亚基（LMW-GS）含量的影响,并分析其与子粒加工品质的关系。结果表明,随施氮量增加,强筋小麦济麦20和中筋小麦泰山23的子粒蛋白质含量及各组分含量均呈先增加后降低的趋势,施氮量为N 240 kg/hm2时,蛋白质各组分含量较高,加工品质较好; 过量施氮抑制了HMW-GS合成,这是过量施氮导致强筋和中筋小麦子粒蛋白质品质变劣的原因之一。随施氮量增加,弱筋小麦宁麦9号子粒的蛋白质各组分含量显著增加,加工品质变劣。增施氮肥,3个品种的谷蛋白和醇溶蛋白含量的增加幅度显著高于清蛋白+球蛋白含量,这是施氮改善强筋和中筋小麦子粒加工品质的主要原因。济麦20和泰山23两品种的总蛋白质含量及醇溶蛋白含量无显著差异,但强筋小麦济麦20的谷蛋白含量、贮藏蛋白、HMW-GS、LMW-GS、谷蛋白大聚合体（GMP）含量及谷蛋白与醇溶蛋白含量的比值（Glu/Gli）和HMW-GS与LMW-GS含量的比值（HMW/LMW）高于中筋小麦泰山23,这是强筋小麦济麦20加工品质形成及其面团形成时间和稳定时间显著高于泰山23的重要原因。     

小麦1Ax1和1Ax2*近等基因系性状差异的研究

以小麦转HMW-GS1Dx5+1Dy10基因获得的1Ax1和1Ax2*近等基因系08K860(HWM-GS组成为1,7+9,5+10)和08K871(HWM-GS亚基组成为2*,7+9,5+10)为材料,研究了近等基因系籽粒品质、粉质仪参数、拉伸仪参数和色度仪参数等方面的差异。研究结果表明,近等基因系08K860和08K871的上述性状差异很小,经统计分析差异未达显著水平。近等基因系08K860和08K871遗传背景相近,1Ax1和1Ax2*亚基对品质的贡献率相同。在小麦品质育种上应同样重视具有1Ax1亚基后代的选择。     

中国小麦品种醇溶蛋白Gli-1和Gli-2编码位点等位基因组成分析

利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)方法,鉴定分析了我国部分重要小麦品种或种质醇溶蛋白Gli-1和Gli-2编码位点等位基因组成特点.36个品种的研究结果表明,我国小麦品种在醇溶蛋白几个主要位点上均存在较大的变异度,Nei氏遗传变异系数(H)达0.775.6个位点一共检测到59个不同的醇溶蛋白等位基因,其中出现频率较高的有8个等位基因,即Gli-B2g(55.56 %)、Gli-D1k(50 %)、Gli-A1a(33.33 %)、Gli-A2f(30.56 %)、Gli-B1b(22.22 %)、Gli-D1f(22.22 %)、Gli-B2b(22.22 %)和Gli-D2g(22.22 %).国外品种中很少的4个等位基因(Gli-D1f、Gli-A2f、Gli-B2g和Gli-D2g)在我国具有较高的频率.可作为1BL/1RS易位标记的Gli-B1l等位基因在中国品种中的频率较高.另外,还发现一些优质醇溶蛋白等位基因(如Gli-B1b、Gli-B2c、Gli-A2b等)在我国品种中出现的频率很低,这可能是中国小麦品种品质普遍较差的一个原因.     

小麦高分子量谷蛋白亚基组合及其影响研究

研究不同HMW-GS组合类型在不同环境中对小麦品质的影响,寻找遗传稳定、广适性的优质组合,为我国小麦的品质改良工作提供重要的理论依据。结果表明,含有"5+10"的组合类型品质指标显著优于不含5+10组合的品系,5+10亚基对品质参数的影响极显著。参试材料中,含有HMW-GS组合类型"1,7+8,5+10"品系的品质参数表现最好,含有"1,7,5+10"组合类型的品系尽管1By型亚基基因不表达[1],但对其品质并未造成非常显著的影响,其与含有"1,7+8,5+10"品系的品质参数间差异不显著。不同生态区对不同品质参数指标的贡献差异比较显著,在北京院内种植小麦比较有利于稳定时间和形成时间的提高,在阜阳种植比较有利于提高SDS沉淀值和面筋指数,而北京院内和顺义麦区都有利于小麦面粉吸水率的提高。     

小麦高分子量谷蛋白亚基组合及其影响研究

研究不同HMW-GS组合类型在不同环境中对小麦品质的影响,寻找遗传稳定、广适性的优质组合,为我国小麦的品质改良工作提供重要的理论依据。结果表明,含有"5+10"的组合类型品质指标显著优于不含5+10组合的品系,5+10亚基对品质参数的影响极显著。参试材料中,含有HMW-GS组合类型"1,7+8,5+10"品系的品质参数表现最好,含有"1,7,5+10"组合类型的品系尽管1By型亚基基因不表达[1],但对其品质并未造成非常显著的影响,其与含有"1,7+8,5+10"品系的品质参数间差异不显著。不同生态区对不同品质参数指标的贡献差异比较显著,在北京院内种植小麦比较有利于稳定时间和形成时间的提高,在阜阳种植比较有利于提高SDS沉淀值和面筋指数,而北京院内和顺义麦区都有利于小麦面粉吸水率的提高。     

基于173份小麦评价糯蛋白亚基基因(Wx)的分子标记和构建其多重PCR体系

糯蛋白亚基基因(Wx)组成与小麦淀粉品质特性密切相关,筛选和建立其高效的鉴定方法和体系,对小麦品质育种改良和种质资源快速评价具有重要意义。本研究基于SDS-PAGE方法检测173份小麦(Triticum aestivum L.)品种(系)糯蛋白亚基组成的结果,评价序列标签位点(sequence tagged sites,STS)标记的有效性,利用有效的STS标记构建Wx基因分子检测的多重PCR体系。SDS-PAGE方法检测结果表明,20份小麦品种(系)缺失Wx-B1蛋白亚基,1份3个Wx蛋白亚基全部缺失,依次占11.6%和0.6%。4个共显性和2个显性Wx基因STS标记检测供试小麦的结果,与SDS-PAGE结果完全一致。构建了两套分子标记检测的多重PCR体系,其中多重PCR体系Ⅰ能够同时检测Wx-A1和Wx-B1位点的4种等位变异,体系Ⅱ可同时检测Wx-B1和Wx-D1位点的4种等位变异,两套多重PCR体系检测的结果与SDS-PAGE和单一PCR的检测结果也完全一致。筛选的6个STS标记和构建的两套PCR检测体系,用于小麦Wx基因的分子标记辅助选择,将有助于提高小麦品种淀粉品质评价和选育的效率。