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。     

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。     

Qualitative Difference Between HMW-GS 5+10 and 2+12 NILs of Four Spring Wheat Cultivars with High-Quality Genetic Background

To investigate the effect of high molecular weight glutenin subunits (HMW-GS) 5+10 in high quality spring wheat, four near-isogenic lines (NILs) developed by 6 consecutive backcrosses sharing the same genetic background and differing only at the Glu-D1 locus in each pair were employed in this study. The results showed that gluten indexes were all +10 subunits introduced into the four% (P＜0.01) after the 5increased by 3.1-27.7cultivars. Their stability time was increased by 128, 104, 233 and 36%, where the maximum resistance raised by 130, 56.04, 95.10 and 16.33% in Kefeng 6, Longmai 20, Longfumai 10and Xiaobingmai33, respectively.     

龙麦20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。     

Effect of HMW-GS 5+10 on Quality Parameters in Four Leading Wheat Cultivars

HMW-GS 5+ 10 was introduced to four major wheat cultivars Kehan9, Kefeng3, Longmai20and Kenda4 through 5 or 6 consecutive backcrosses. No significant difference in protein content and dry glutencontent was observed between cultivars containing 5+ 10 and 2+ 12 or 3+12 (P＞0. 1). In cuitivars contai-ning HMW-GS 5 +10, the ratio of wet gluten content to dry gluten content was 2.9 -5.0 % (P＜0.01) lowerthan the ratio from the cultivars containing 2+ 12 or 3+12, the ratio of Zeleny sedimentation volume to drygluten content was 4.5 - 13.4% (P＜0. 05) higher. The degree of softening in cuitivars having 5+10 was 15- 25 FU (P＜0.01) lower, while the maximum resistance was 82 - 193 EU (P＜0.05) higher. Backcrosseswith biochemical marker assisted selection in the improvement of quality in wheat cultivars was discussed.     

甘肃春小麦农家品种与育成品种HMW GS变异及品质效应比较

采用SDS-PAGE法和近红外反射光谱法检测254份品种的HMW-GS和其中188份的沉淀值、蛋白质和湿面筋含量,研究甘肃春小麦育成品种和地方品种HMW-GS变异及品质效应。结果表明,共检测到21种亚基变异,46种亚基组成形式,育成品种亚基变异和组成形式不及地方品种丰富。Glu-1不同位点上,育成品种1、7+8和2+12分别为各自位点优势亚基(69.%、81.8%和86.0%),地方品种null、7+8和2+12为各自位点优势亚基(77.4%、88.7%和76.7%);育成品种1、14+15、5+10对蛋白质含量、沉淀值和湿面筋含量的效应值最高,地方品种2*、7+8和5+10对蛋白质含量的效应值最高,1、7+8和5+10亚基沉淀值和湿面筋含量的效应值最高。就优质亚基出现的频率而言,育成良品种Glu-A1位点品质改良效果较好。     

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。     

Variations in the quality parameters and gluten proteins in synthetic hexaploid wheats solely expressing the Glu-D1 locus

This study evaluated the quality potential of seven synthetic hexaploid wheats (2n=6x=42, AABBDD) expressing only allelic variation at Glu-D1 of Aegilops tauschii (SHWSD). Major quality parameters related to dough strength, gluten proteins (including high-molecular-weight glutenin subunits (HMW-GS) and low-molecular-weight glutenin subunits (LMW-GS), gliadins), and their ratios between SHWSD and the weak gluten wheat control Chuannong 16 (CN16) were measured in at least three environments (except STD7). The zeleny sedimentation value (ZSV), dough development time (DDT), dough stability time (DST), and farinograph quality number (FQN) of SHWSD were considered stable under different environments, with their respective ranges being 8.00–17.67 mL, 0.57–1.50 min, 0.73–1.80 min, and 9.50–27.00. The ZSV, DDT, DST, and FQN of SHWSD were smaller than those of CN16, suggesting that SHWSD had a weaker dough strength than CN16. Although SHWSD had a lower gluten index than CN16, its wet and dry gluten contents were similar to or even higher than those of CN16 in all environments tested. The protein content of grains (12.81–18.21%) and flours (14.20–20.31%) in SHWSD was higher than that in CN16. The amount of HMW-GS in SHWSD sharply decreased under the expression of fewer HMW-GS genes, and the LMW-GS, gliadins, and total glutenins were simultaneously increased in SHWSD in comparison with CN16. Moreover, SHWSD had higher ratios of LMW-GS/glutenin and gliadin/glutenin but a lower ratio of HMW-GS/glutenin than CN16. These results provide necessary information for the utilization of SHWSD in weak-gluten wheat breeding.     

基于R5 ELISA和RP-HPLC法的小麦发芽过程中主要致敏蛋白含量变化

【目的】探索不同萌发状态小麦麸质蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白等主要致敏蛋白含量的动态变化规律,以及醇溶蛋白、谷蛋白亚基的含量变化,为无麸质食品的研发和发芽小麦的利用提供科学依据。【方法】控制发芽条件获得7种不同萌发状态的小麦,采用SDS-PAGE分析不同萌发状态小麦醇溶蛋白（Gliadins）、谷蛋白（Glutenin）的亚基组成变化,通过R5 ELISA和RP-HPLC进一步测定小麦发芽过程中麸质蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白亚基的含量变化。【结果】以R5 ELISA法和RP-HPLC法两种方法可有效测定小麦中麸质蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白亚基的含量,发芽处理对上述过敏蛋白及亚基有不同程度的影响;麸质蛋白含量在发芽初期变化不大,后期显著减少;ω-醇溶蛋白相对含量变化不显著;α-/β-醇溶蛋白的相对含量在发芽过程中大幅度降低（从未处理小麦籽粒的41.85%降低到发芽处理后的31.51%—35.35%,P＜0.01）,γ-醇溶蛋白相对含量从31.37%显著增加到发芽处理后的36.69%—39.02%（P＜0.05）;高分子量麦谷蛋白亚基（high molecular weight glutenin subunit,HMW-GS）和低分子量麦谷蛋白亚基（low molecular weight glutenin subunit,LMW-GS）的相对含量变化不显著,HMW-GS略有减少,从8.66%（未处理组）降低到5.94%（芽长1/4）,再回升到7.28%（芽长=籽粒长）;LMW-GS略有增加,从8.30%（未处理组）增加到10.45%（芽长=籽粒长）。【结论】R5 ELISA法和RP-HPLC法两种方法都可以有效进行小麦致敏蛋白定量分析;发芽过程中小麦的致敏蛋白含量总体呈下降趋势,特别是在发芽芽长达籽粒长1/2时,含有最多致敏肽的α-/β-醇溶蛋白下降尤为显著,提示小麦进行适度发芽处理可以降低致敏性。     

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。     

小麦高分子量谷蛋白亚基2.2＋12及其与品质的关系

应用SDS-PAGE对6个具有2.2＋12亚基的品种及其杂交获得的63个品系和110个国内外品种的高分子量麦谷蛋白亚基进行了分析，并测定了它们的沉淀值和高代品系的面条品质。遗传分析表明，2.2亚基受控于一个单一的显性基因。西风×95EYTV的F3分析显示，具有不同亚基组成的同源品系间SDS—沉淀值差异显著。具2.2＋12亚基的多数品种都是中间或软质型的。粗蛋白、沉淀值、湿面筋等测定显示其面筋强度适中，面条得分较高，表明2.2亚基可为小麦专用品质育种提供又一新的遗传资源。     

氮钾配合施肥对小麦济南17品质的影响

 研究了氮钾配施对小麦济南17高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)含量和面粉品质的影响。结果表明,氮肥对亚基7+8含量影响最大,其次是亚基1,对亚基4+12影响最小,氮钾互作仅对Glu-D1位点亚基含量有显著作用,钾肥对各个位点亚基含量的影响均不显著。氮肥对面粉蛋白质含量、湿面筋、沉降值和面粉谷蛋白大聚体(GMP)含量均影响显著。氮钾互作对沉降值和GMP含量的影响也达到显著水平。除沉降值外,钾单独作用对其它品质参数的影响均不显著。3个位点HMW-GS含量与面粉品质密切相关,GMP含量与HMW-GS含量和其它品质     

小麦蛋白质品质的高分子量麦谷蛋白亚基评分系统研究

 针对现有高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）评分系统的局限性，选用100个春小麦品种，测定了其HMW-GS以及蛋白质含量、湿面筋含量、干面筋含量、面筋指数和SDS沉淀值等5项小麦蛋白质品质，并通过数量化理论及统计学鉴评方法，研究了HMW-GS与小麦蛋白质品质的关系，得到了5个多元回归方程，决定系数均在0.96以上，能准确预测5个蛋白质品质，建立了针对不同小麦蛋白质品质的HMW-GS评分系统。总体来看，1亚基、2*亚基、7亚基、5+10亚基和10亚基对小麦蛋白质品质有积极意义，属于优质亚基，但对于不同的蛋白质品质，亚基的作用不尽相同，10亚基有利于蛋白质数量的增加，5+10亚基有利于蛋白质质量的提高。     

中国西南麦区小麦品质改良限制因素探讨

 为研究西南地区自然条件下的小麦优质育种问题，利用SDS-PAGE分析了四川几个主要育种单位近年育成的小麦新品系（种）的HMW-GS组成，测定了它们的蛋白质组分和主要品质性状。在46个供试的新品系（种）中，1和2*，7 + 8，5 + 10等亚基的频率分别为41.3%、58.7%和50.0%。供试材料在Glu-1基因座的品质评分平均为7.37分，高于全国的平均水平，其中有8个品系（种）得分为10分，占17.4%。结果表明，近年来育成的小麦品种（系）群体中,优质谷蛋白亚基基因频率显著提高；粗蛋白(平均14.09％)和湿面筋(平均36.5%)含量得到了较大的改良,年份间表现较为稳定；然而它们的稳定时间、沉淀值和降落值普遍较低而且在年份间极不稳定，是西南麦区品质育种的主要限制因素。但这些性状显示了品种间的巨大差异，变异系数较高,因此可以通过育种加以改良。相关分析结果指出：品质评分与各品质特性均呈极显著正相关；粗蛋白与湿面筋含量彼此显著正相关；谷蛋白含量与沉淀值和稳定时间，稳定时间与沉淀值、降落值均呈显著正相关，指出谷蛋白含量比粗蛋白含量对面包烘烤品质更重要。本研究指出，针对我国西南麦区的气候条件，在小麦的优质育种中，除注意优质谷蛋白亚基的引入、粗蛋白和面筋含量的提高外，还必须同时注意谷蛋白含量的改良、以及稳定时间、沉淀值和降落值的深入研究和直接选择。     

二十八份新创小麦种质HMW-GS分析及品质研究

[目的]对新创小麦种质进行HMW-GS分析,并对其品质进行研究。[方法]试验利用SDS-PAGE法对28份新创小麦进行HMW-GS分析,并对其面筋指数、稳定时间、沉降值进行测定。[结果]试验选出了8个具有优质亚基组合的品种,分别为06予25、06予24、06予22、08-015、08-016、08-202、08-12、09-180,并发现这8个品种在面筋指数、稳定时间、沉降值3个方面均达到了优质种质的标准。[结论]该研究为今后小麦的育种工作提供了优质的种质基础。     

冬播麦区Glu-1和Glu-3位点变异及1B/1R易位与小麦加工品质性状的关系

 贮藏蛋白组成是决定小麦加工品质的重要因素。本文调查了我国冬播麦区251份主栽品种和高代品系的高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）、低分子量麦谷蛋白亚基（LMW-GS）和1B/1R易位的分布状况，研究了它们与加工品质性状的关系。结果表明，品质较差的HMW-GS N、7+9、2+12和LMW-GS Glu-A3a与Glu-B3j（1B/1R易位）在冬播麦区分布较广，频率分别为39.4%、45.0%、59.8%、37.1%和44.6%。HMW-GS和LMW-GS等位变异对籽粒蛋白质含量影响较小，对SDS沉降值、和面时间与耐揉性的加性和互作效应达1%的显著水平。按位点对加工品质性状的贡献大小，Glu-D1>Glu-B3>Glu-B1>Glu-A3>Glu-A1；就单个亚基而言，Glu-A1位点，1>2*>N；Glu-B1位点，7+8>14+15>7+9；Glu-D1位点，5+10>4+12>2+12；Glu-A3位点，Glu-A3d>Glu-A3a>Glu-A3c>Glu-A3e，Glu-B3位点； Glu-B3d>Glu-B3b>Glu-B3f >Glu-B3j。1B/1R易位对SDS沉降值、和面时间和耐揉性等加工品质性状有显著负面效应。通过选择优质高低分子量麦谷蛋白亚基和淘汰1B/1R易位系，将有助于提高我国小麦的面筋质量。     

黄淮冬麦区小麦品种(系)品质遗传组成及其效应分析

对黄淮冬麦区曾经及目前利用的小麦品种(系)的品质遗传组成进行了分析。结果表明,高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)等位变异对SDS沉降值、和面时间、耐揉性以及籽粒蛋白质含量影响较大,其中5+10亚基对小麦大多数加工品质指标起正向作用,是对小麦加工品质贡献较大的优质亚基,但频率较低(31.6%);而1BL/1RS易位系对大多数小麦加工品质指标有明显的降低作用,频率较高(52.9%)。进一步分析含有不同亚基组合各品种的面团加工特性可知,含有5+10亚基的品种,尤其是亚基组合为1,7+8、5+10非1BL/1RS易位系的品种,表现出较好的加工品质。由此认为,在品种选育过程中应结合蛋白质电泳结果或分子标记、沉降值和面粉蛋白质或面粉湿面筋含量的测定等品质鉴定手段,筛选含有优质亚基组合1,7+8、5+10和非1BL/1RS易位系的品种,以增强小麦品种的面筋强度,提升小麦加工品质。     

高分子量麦谷蛋白亚基表达量与小麦加工品质性状的关系研究

 高分子量麦谷蛋白亚基表达量是影响小麦品质性状的重要原因之一。用251份我国秋播麦区主栽品种和高代品系研究了高分子量麦谷蛋白亚基表达量与全粉蛋白质含量、SDS沉降值、和面时间、耐揉性及弱化值的关系。结果表明,20亚基的表达量最高,而8亚基的表达量最低。高分子量麦谷蛋白亚基表达量与全粉蛋白质含量和SDS沉降值的相关系数较高,与和面时间、耐揉性及弱化值的相关系数较低。就单个亚基的表达量而言,5亚基的表达量与SDS沉降值、和面时间、耐揉性和弱化值的相关性较高,皆达1%的显著水平,相关系数分别为0.38,0.46,0.37和0.37,10亚基的表达量与全粉蛋白质含量、SDS沉降值、和面时间、耐揉性和弱化值的相关系数较小,分别为0.22,0.08,0.03,0.04和-0.03.     

相同HMW-GS组成春小麦相关亚基形成和积累规律的研究

选用Glu-D1位点组成相同的春小麦品种,在相同的HMW-GS遗传背景下研究相关亚基形成和积累规律。结果表明:在籽粒灌浆过程中,HMW-GS的积累基本以龙麦26、龙辐麦12较高,龙辐98N2和龙-4081较低。而且前二者的优质亚基Glu-D15+10积累量高,所占比值也高。而龙辐98N2不但积累水平低,其所占比值也较低。龙-4081的Glu-D15+10在HMW-GS总量中所占比值较高,但其积累量最低。     

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。