龙麦2O小麦品种17＋18与7＋8亚基近等基因系间品质差异的初步研究

为了解小麦Glu-B1位点HMW-GS 17＋18与7＋8的遗传差异,利用生化标记和连续6次选择性回交的方法将17＋18亚基转移到黑龙江省小麦品种龙麦20中,获得了龙麦20的Glu-B1位点HMW-GS17＋18与7＋8的近等基因系（NILs）。2006年将NILs种植在黑龙江省农业科学院育种研究所的试验田,田间设计采用双列对比排列,4次重复。近等基因系品质分析结果表明,17＋18亚基类型与7＋8亚基类型相比,面筋指数、沉降值、形成时间、稳定时间和断裂时闽等重要的品质参数均有一定程度的提高。在5＋10亚基遗传背景下,Glu-B1位点17＋18亚基对面筋强度仍有一定影响,因此在选育强筋小麦时,17＋18应作为优质亚基予以考虑。     

龙麦20小麦品种中7+8*亚基和17+18亚基近等基因系间的品质差异

 【目的】确定高分子麦谷蛋白亚基17＋18和7+8*间的遗传差异。【方法】利用生化标记和选择性回交（5次）的方法将拥有超量表达的Bx7亚基的加拿大超强筋小麦品种Glenlea的7+8*亚基转移到了小麦品种龙麦20亚基组成为1,17+18,5+10的近等基因系（NILs）中,获得了龙麦20的17+18亚基和7+8*亚基的近等基因系。2005年这对近等基因系被种植在黑龙江农业科学院育种研究所的试验地里,试验设计采用随机取组,6次重复。【结果】品质分析结果表明,7+8*亚基类型的龙麦20与17+18亚基龙麦20类型相比,面粉蛋白质含量提高5%（P =0.012）、干面筋含量增加4%（P =0.018）、湿面筋/干面筋降低2%（P =0.043）、沉降值提高10%（P =0.013）、形成时间提高13%（P=0.258）、稳定时间提高256%（P =0.029）、断裂时间提高86%（P =0.020）、软化度降低35%（P =0.007）。【结论】7+8*亚基对面筋强度有较大的正向影响。     

小麦Glu-A1位点HMW-GS Null与1,Glu-B1位点HMW-GS7与7+8近等基因系间品质差异的初步研究

为了解Glu-A1位点高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)Null与1,Glu-B1位点HMW-GS 7与7 8的遗传差异,我们对龙辐麦3号Glu-A1位点HMW-GS Null和1,龙97586 Glu-B1位点HMW-GS 7和7 8近等基因系(NILs)进行了分析研究.初步的品质分析结果表明,含有1亚基龙辐麦3号比含有Null亚基龙辐麦3号在面粉蛋白质含量、湿面筋、干面筋、面筋指数、沉降值、沉降值/干面筋、吸水率、形成时间、稳定时间、断裂时间分别高2%、1%、5%、5%、10%、5%、0.5%、15%、40%、41%,在湿面筋/干面筋、软化度上分别低4%、35%;含有7 8亚基的龙97586与含有7亚基的龙97586面粉蛋白质含量、吸水率几乎相同,但在面筋指数、沉降值、沉降值/干面筋、形成时间、稳定时间、断裂时间分别高5%、33%、36%、125%、142%、153%,在湿面筋、干面筋、湿面筋/干面筋、软化度上分别低5%、2%、3%、48%.     

小麦近等基因系高分子量谷蛋白亚基对品质的影响

本研究以京411为背景的含有不同小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)的小麦近等基因系为材料,通过1年3点试验,研究了HMW-GS与小麦SDS-沉降值、揉混特性的关系.结果表明:1)Glu-D1,Glu-B1,Glu-A1位点对沉降值和揉混特性的影响顺序为Glu-D1＞ Glu-B1＞ Glu-A1.2)各个位点对沉降值的贡献表现为,在Glu-A1上,N=1;在Glu-B1上7+8-17+18;在Glu-D1上,5+10＞2+12.3)各个位点对揉混特性的影响表现为,在Glu-A1位点上,N＞1;当Glu-B1位点为17+18亚基,Glu-D1位点为2+12亚基时,但N亚基与1亚基的揉混特性没显著性差异,但是当Glu-B1位点为7+8亚基,Glu-D1位点为2+12亚基时,N亚基的揉混特性明显优于1亚基;当Glu-A1亚基都为1,Glu-D1亚基都为2+12时,Glu-B1位点上7+8亚基与17+18的揉混特性无显著差异,但当Glu-A1亚基都为N,Glu-D1亚基都为2+12时,Glu-B1位点上7+8亚基的揉混特性优于17+18亚基;在Glu-D1上,5+10＞2+12.4)组合为N,7+8,5+10的小麦无论是在耐柔性上还是在面筋强度上都是最好的.研究还发现,Glu-D1位点对谷蛋白含量及揉混仪参数的加性效应最大.     

相同HMW-GS组合小麦品种主要品质指标分析

为研究具有相同HMW-GS组合小麦品种的品质差异情况,本研究利用山东农业大学品质育种实验室保存的种质资源和黄淮冬麦区新育成的小麦品种(系)230份,用SDS-PAGE电泳分析材料的亚基类型并筛选鉴定具有相同HMW-GS组合的小麦品种。结果表明:①在Glu-A1位点具有3种亚基类型(N、1、2*);Glu-B1位点具有5种亚基类型(6+8、7+8、7+9、14+15、17+18);Glu-D1位点具有2种亚基类型(2+12、5+10)。并筛选鉴定出具有相同HMW-GS(1、7+9、2+12)组合的小麦品种(系)12份。②对具有相同HMW-GS的小麦品种(系)进行了主要品质指标测定,其粗蛋白含量、湿面筋含量和吸水率变异较小,变异系数分别为4.5%、7.5%和4.4%;沉淀值、形成时间、稳定时间变异均较大,其中稳定时间变异最大,平均为3.7 min,变幅为1.6~15.1 min,变异系数为99.8%,由此表明,相同HMW-GS组合小麦品种(系)间主要品质指标存在较大差异,这为进一步研究HMW-GS对小麦品质的影响和小麦品质育种提供了参考。     

法国小麦种质高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

为了解从法国引进的小麦种质的高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）组成,给小麦亲本选配提供参考依据,利用SDS-PAGE电泳对从法国引进的118份小麦种质进行了HMW-GS组成分析。结果表明,法国小麦种质材料在Glu-A1位点具有Null、1和2^＊三种亚基类型;在Glu-B1位点具有五种亚基类型,7、6＋8、7＋8、7＋9和17＋18;在Glu-D1位点具有四种亚基类型,2＋12、3＋12、4＋12和5＋10,其中优质亚基5＋10的频率为62.7％。共检测到32种HMW-GS组成类型,出现较多的是“Null,6＋8,5＋10”、“Null,7,5＋10”、“Null,17＋18,5＋10”和“Null,17＋18,2＋12”这四种组合类型,频率分别为11.0％、13.6％、11.9％和8.5％。法国小麦种质大多含有优质亚基,可作为亲本材料用于我国小麦的品质改良。     

利用SDS-PAGE分析我国小麦品种的HMW-GS组成与分布

以我国自育的250个小麦品种(系)为材料,分析了我国小麦品种HMW-GS的组成和分布。结果显示,我国小麦品种(系)的HMW-GS变异类型非常丰富,总共发现了19种变异类型,其中包括4种稀有变异类型;从遗传变异指数可以看出,HMW-GS等位基因遗传多样性Glu-B1>Glu-A1>Glu-D1;从亚基的组成和分布来看,我国小麦品种中优质亚基的比例是比较低的,在Glu-A1位点,2*亚基的比例为15.2%,在Glu-B1位点,14 15亚基的比例为12.4%,17 18亚基的比例为2.4%,在Glu-D1位点,5 10亚基的比例为23.6%。     

不同蛋白亚基类型的小麦品种品质性状评价

在分析57个供试材料的高分子量麦谷蛋白亚基HMW-GS组成的基础上,测定了这些品种的理化特性和面团流变学特性,并将供试材料按不同的HMW-GS组成分类,对每种类型的品质状况进行了分析.结果表明:按照Glu-D1位点亚基组成类型分析,品质状况为:5+10亚基10亚基2+12亚基2+10亚基2+11亚基11亚基;以Glu-D1位点和Glu-A1位点亚基组成相同而仅有Glu-B1亚基组成存在差异的小麦品种分析研究,表明Glu-B1位点等位基因对品质的贡献为:7+8亚基17+18亚基22亚基.     

相同遗传背景下7+8与17+18亚基对面团流变学特性的影响

甘春20号与永良4号均为甘肃河西及沿黄灌区大面积推广种植的优质春小麦品种,二者品质差异较大.甘春20号含有高分子量麦谷蛋白1、7＋8、5＋10亚基,永良4号含有1、17＋18、5＋10亚基,二者的差异仅在于Glu-B1位点的高分子量麦谷蛋白亚基不同.用甘春20号和永良4号分别按正、反交组合进行杂交,在杂种F3代,选择只有7＋8亚基和17＋18亚基差异的单株,在相同遗传背景下,研究二者对面团流变学特性的影响.结果表明,对于最大压力、变形功、P/L比值等指标,高分子量麦谷蛋白7＋8亚基的贡献比17＋18亚基大,达到极显著水平.而对于面团延展性,17＋18亚基的贡献比7＋8亚基大,达到极显著水平.因此,含有7＋8亚基的小麦面团弹性较好,适于加工面包,含有17＋18亚基的小麦面团延展性较好,适于加工面条.     

小麦HMW-GS对面粉溶剂保持力乳酸SRC的影响

选用经回交转育获得的两套HMW-GS近等基因系为材料， 研究小麦高分子量麦谷蛋白亚基Glu-1不同位点对乳酸SRC的影响，比较相同HMW-GS组合在不同遗传背景条件下的微量乳酸SRC的表达差异。结果表明：Glu-A1位点内, 各等位亚基对乳酸SRC的效应为1>Null；Glu-B1位点内，两套近等基因系中乳酸SRC 的效应不同，主要表现为亚基7+8、17+18和14+15对乳酸SRC的效应影响最大，但不同遗传背景其排序不同，在以西农1718为背景下，乳酸SRC效应为7+8＞17+18＞14+15＞7+9＞6+8，在以西农1330为背景下，乳酸SRC效应为17+18＞14+15＞7+8＞6+8＞7+9。Glu-D1位点内，以西农1718为背景下，乳酸SRC效应表现为5+10>3+12≥2+12>4+12；以西农1330为背景下，乳酸SRC效应为5+10>3+12>2+12≥4+12。相同的HMW-GS组合在不同遗传背景条件下，除1，6+8，2+12组合外其余乳酸SRC效应差异显著，表明遗传背景对高分子量谷蛋白亚基的表达有重要影响，研究结果对利用HMW-GS回交转育优质小麦品种具有重要的理论指导意义。     

龙辐麦3号小麦品种HMW-GS Null和1近等基因系间品质差异的研究

 【目的】确定Glu-A1位点高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS） Null和1间的遗传差异。【方法】利用生化标记和选择性回交的方法将1亚基转移到了黑龙江省小麦品种龙辐麦3号中，获得了龙辐麦3号的N亚基和1亚基的HMW-GS近等基因系。2004和2005年这2个近等基因系被种植在黑龙江省农科院育种所的实验地里，田间设计采用双列对比排列，4次重复。【结果】两年的品质分析结果表明，1亚基龙辐麦3号与N亚基龙辐麦3号两年平均数相比，其面粉蛋白质含量、干面筋和吸水率在统计学上无显著差异；面筋指数、沉降值、沉降值/干面筋、形成时间、稳定时间和断裂时间分别提高5.8%、9.3%、8.6%、127.3%、79.2%、53.6%，而湿面筋/干面筋和软化度分别低 1.7%和16.5%。【结论】在5＋10亚基的遗传背景下，1亚基对面筋强度仍有较大的影响，因此在选育强筋小麦时，1亚基也是必需被考虑的亚基之一。     

Study on the Quality of NILs of Wheat cv. Longfumai 3 Possessing HMW-GS Null and 1 Subunits

To determine the genetic differences between high molecular weigh glutenin subunits （HMW-GS） null and 1. HMW-GS 1 was introduced into Longfumai 3 （N, 7＋8, 5＋10） by 5 consecutive backcrosses with biochemical marker assisted selection. The near isogenic lines （NILs） of HMW-GS null and 1 were obtained and planted in the experimental field of Crop Breeding Institute of Heilongjiang Academy of Agricultural Science in 2004 and 2005. The field experiments were designed using the method of two-line contrast arrangement with four replicates. The result of two years experiment showed that the statistic differences of quality parameters between Longfumai 3 with subunit 1 and with null were not significant in flour protein content, dry gluten content, and water absorption. However the gluten index,＇ Zeleny sedimentation, the ratio of sedimentation/dry gluten, the development time, stability, and the breakdown time in the NIL with 1 subunit were increased by 5.8% （P〈0.01）, 9.3% （P〈0.01）, 8.6% （P=0.01）, 127.3% （P〈0.01）, 79.2% （P〈0.01）, and 53.6% （P〈0.01）, and the ratio of wet gluten/dry gluten and the degree of softening were decreased by 1.7% （P = 0.05） and 16.5% （P = 0.13）, respectively. The impact of the HMW-GS 1 on the gluten strength was highly positive in NILs containing HMW-GS 5 ＋ 10, suggesting that HMW-GS 1 can be an indispensable subunit for breeding strong gluten wheat.     

利用Aroona近等基因系研究高分子量麦谷蛋白亚基对面包加工品质的影响

【目的】低分子量麦谷蛋白亚基（LMW-GS）以Glu-A3c、Glu-B3b、Glu-D3c为背景,明确不同高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）对面团流变学特性、贮藏蛋白组份含量和面包加工品质作用大小。【方法】在新疆乌鲁木齐和石河子种植以澳大利亚小麦品种Aroona作为轮回亲本培育的近等基因系（NILs）,并测定其粉质仪、拉伸仪、贮藏蛋白组份含量和面包加工品质等参数。【结果】HMW-GS对延展性效应不显著,对面团强度效应大小为Glu-D1＞Glu-B1＞Glu-A1;就单个亚基对而言,7+9、17+18和5+10面团强度最大;亚基组合1、7+9、5+10具有最大面团强度,2*、7+9、2+12和1、7+9、2.2+12具有最好的延展性。HMW-GS对不溶性谷蛋白聚合体百分含量（%UPP）效应大小为Glu-D1＞Glu-B1＞Glu-A1;就单个亚基对而言,7+9、17+18和5+10的%UPP最高;亚基组合1、7+9、5+10具有最高的%UPP。HMW-GS对面包总分效应大小为Glu-D1＞Glu-A1＞Glu-B1;就单个亚基或亚基对而言,1、2*、2+12和5+10具有最高的面包总分;亚基组合1、7+9、2+12面包总分最高,1、7+9、5+10次之,null、7+9、2+12最低。【结论】在相同LMW-GS（Glu-A3c、Glu-B3b、Glu-D3c）背景下,HMW-GS对面团强度、%UPP和面包加工品质影响较大,对延展性影响较小;单个亚基或亚基对1、2*、7+9、17+18和5+10对小麦品质影响较大;亚基组合1、7+9、5+10可作为品质改良的最佳组合。     

相同遗传背景下7和7+8亚基对小麦品质的影响

 高分子量麦谷蛋白与小麦品质的关系十分密切。但分析结果往往因所用材料而有差异,主要是不能消除不同遗传背景的影响。春小麦品种高原602所含高分子量麦谷蛋白亚基为Null,7和2+11,永良12号所含高分子量麦谷蛋白亚基为Null,7+8和2+11,二者差异仅在于Glu-B1位点的高分子量麦谷蛋白亚基不同,即永良12号比高原602多了个8亚基。用高原602和永良12号分别按正、反交组合进行杂交,在杂种F₃代,选择只有7亚基和7+8亚基差异的单株,在遗传背景相似的条件下,研究7和7+8亚基对小麦品质的影响。结果表明：7亚基和7+8亚基两组籽粒各项品质指标的t测验结果均不显著,说明7亚基和7+8亚基对小麦品质的影响无明显差异,即8亚基的有无对7亚基的作用无明显影响。     

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.     

弱筋小麦品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

为了有效地利用从国内其他地区引进的低蛋白弱筋种质材料,采用SDS-PAGE技术对63份材料进行了高分子量谷蛋白亚基组成的分析。结果表明,参试材料中共有14种HMW-GS类型,Glu-A1位点上有Null、1和2*三种类型,以Null为主(52.4%);Glu-B1位点上有13 16、17 18、7、7 8、7 8 9和7 9六种类型,以7 8为主(55.6%);Glu-D1位点上有10、12、2 12、5 10、5 12五种类型,以2 12为主(61.9%),而5 10为27%。亚基组合类型共有22种,以“1,7 8,2 12”为主(22.2%)。品质评分频率最高的是8分,为38.1%,其次为6分,为14.3%,5分的为9.5%,但品质评分为10分的也有5个材料,频率为7.9%。优质亚基含量等同或高于其他同类研究,品质评分也相对较高,这说明我国弱筋小麦的选择,需要加强对HMW-GS组成的分析。     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基在RIL群体中的分离及遗传分析

利用重组自交系群体(RIL)对高分子麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的分离规律进行了研究。结果表明,同一位点不同亚基在RIL后代群体中的分离基本符合1∶1的分离比,Null亚基出现的频率最高;受亚基出现频率的影响,不同亚基的组合方式在RIL群体中出现的频率差异较大。从同一位点不同亚基和不同位点亚基的组合方式在RIL群体中的分离和出现的频率来看,Glu-1位点的不同亚基间不存在连锁关系,控制HMW-GS基因的遗传行为服从孟德尔的独立分配和自由组合规律。