河南省小麦新品种(系)籽粒硬度等位变异检测

为了解河南省最新培育的小麦品种(系)的籽粒硬度概况和Puroindoline等位变异类型及其分布,以参加河南省小麦预试及区域试验的145份小麦新品种(系)为材料,采用单籽粒谷物特性测定仪(SKCS)、分子标记技术、限制性内切酶技术以及DNA测序技术,对其SKCS硬度表型及Puroindo1ine的不同等位变异类型进行了测试和鉴定。结果表明,参试材料中硬质麦比例较高,为64.1%,而混合型和软质麦比例较低,分别为18.9%和20.0%,SKCS硬度指数范围较宽,为13.0～75.9。在硬质麦的Puroindo1ine基因型检测中,共检测到Pina-D1b、Pinb-D1b和Pinb-D1p3种类型,其中Pinb-D1b所占比例最高,占87.1%,而Pina-D1b和Pinb-D1p则分别为4.3%和8.6%。不同Puroindoline基因型的籽粒硬度也存在差异,其中Pina-D1b突变型的硬度值最高,为72.3,Pinb-D1a(野生型)最低,为62.3,并且Pina-D1b与Pinb-D1b2种硬质类型的籽粒硬度呈显著性差异,而Pina-D1b与Pinb-D1p的籽粒硬度无显著性差异。     

CIMMYT小麦puroindoline基因型的进一步鉴定与分析

【目的】籽粒硬度是小麦市场分级和定价的重要依据，影响磨粉和食品加工品质。CIMMYT是我国最重要小麦引种地之一，研究其硬度基因型对我国小麦引种具有重要的应用价值。【方法】以CIMMYT常用的236份小麦亲本和高代品系为材料，采用改进的颗粒指数法、特异引物的PCR扩增和改进的SDS-PAGE凝胶电泳对其SKCS硬度及其puroindoine基因型进行鉴定和分析。【结果】202份硬质麦中，165份为PINA蛋白缺失类型；37份为Pinb-D1b类型，其中19份为非CIMMYT材料，18份亲本中均含有非CIMMYT材料。在34份软质麦中，有野生型、Pina-D1a/Pinb-D1i、Pina-D1c/Pinb-D1h、Pina-D1j/Pinb-D1i和Pina-D1a/Pinb-D1j共5种基因型。两种硬质类型中，Pina-D1b类型胚乳硬质程度明显高于（PSI硬度显著低于）Pinb-D1b类型；4种软质类型中，Pina-D1c/Pinb-D1h 和Pina-D1a/Pinb-D1i类型胚乳硬质程度显著高于（PSI硬度显著低于）Pina-D1j/Pinb-D1i和Pina-D1a/Pinb-D1a类型。通过分析各类型的puroindoline基因序列发现，Pinb-D1h和Pinb-D1i编码同一种氨基酸，突变后仍表现为软质是因为第28位精氨酸变成色氨酸，其余软质变异类型色氨酸丰富区附近均未发生变化，这可能是导致其胚乳质地仍未变硬的主要原因。【结论】在先前研究基础上，本试验对CIMMYT小麦基因型作了进一步分析，发现系谱中没有外源材料的所有CIMMYT硬质麦均为Pina-D1b类型。从山羊草引进的软质突变类型之间存在一定硬度差异。     

CIMMYT人工合成小麦与普通小麦杂交后代籽粒硬度puroindoline基因等位变异检测

 【目的】山羊草与硬粒小麦杂交培育的人工合成小麦已广泛应用于国内外小麦品种改良，研究人工合成小麦与普通小麦杂交后代的籽粒硬度变异类型，有助于提高育种效率。【方法】以来自CIMMYT的176份人工合成小麦与普通小麦杂交后代为材料，采用单籽粒谷物硬度测试仪、特异引物的PCR扩增和改进的SDS-PAGE凝胶电泳对其SKCS硬度及其基因型进行了研究。【结果】硬质基因型均为Pina-D1b/Pinb-D1a类型，软质基因型有Pina-D1a/Pinb-D1a、Pina-D1j/Pinb-D1i、Pina-D1a/Pinb-D1i和Pina-D1c/Pinb-D1h等4种类型。其中Pina-D1j/Pinb-D1i是最常见的突变类型，占软质麦总数的49.1%。不同puroindoline类型的硬度比较表明，Pina-D1b/Pinb-D1a与其它类型间差异均达1%显著水平。在软质基因型中，Pina-D1c/Pinb-D1h和Pina-D1a/Pinb-D1i类型硬度相对较高，与Pina-D1j/Pinb-D1i和Pina-D1a/Pinb-D1a的籽粒硬度差异达5%显著水平。另外，Pina-D1a/Pinb-D1i的千粒重和粒径也显著高于其它变异类型。【结论】本试验发现了多种普通小麦中未曾发现过的puroindoline基因型，且硬度数值间存在显著差异，为人工合成小麦在品种改良中的应用和我国从CIMMYT引种提供了依据，同时也有助于puroindoline基因的多态性研究。     

中国春小麦籽粒硬度puroindoline基因等位变异检测

【目的】研究中国不同麦区春小麦籽粒硬度基因型分布规律，为小麦品质改良和各麦区间资源交流提供依据。【方法】以中国7个省、自治区的140份春小麦主栽品种、高代品系和主要亲本为材料，采用单籽粒谷物硬度测试仪、特异引物的PCR扩增、PCR产物的酶切（PvuII内切酶）和改进的SDS-PAGE凝胶电泳对其SKCS硬度及其基因型进行鉴定。【结果】中国春麦区以硬质类型为主，共有野生型、Pina-D1b、Pinb-D1b、Pinb-D1c（先前未曾在中国冬麦区发现）和Pinb-D1p共5种类型。其中，Pinb-D1b在硬质麦占据主导地位，为51.5%；其次是Pina-D1b，为37.9%；Pinb-D1c和Pinb-D1p类型分别为4.9%和5.8%。后二者分布具有明显的地域性，Pinb-D1c主要分布在青海，Pinb-D1p则主要分布在甘肃。各puroindoline突变型SKCS硬度值显著高于野生型，Pina-D1b和Pinb-D1c类型SKCS硬度值显著高于Pinb-D1b和Pinb-D1p类型。【结论】本试验明确了puroindoline基因在中国春麦区的分布规律，总体上虽然以Pinb-D1b类型为主，但Pina-D1b类型分布也较为广泛，尤其在黑龙江等地区，因其对品质加工有一定的负面影响，建议该类型分布比例较高的地区多引进一些其它相对优良的基因型，如Pinb-D1b类型等。     

中国冬小麦puroindoline类型分布及其对溶剂保持力的影响

 以中国4个冬麦区的244份小麦品种（系）为材料，对籽粒硬度、面粉颗粒度大小、puroindoline等位变异类型和溶剂保持力进行了研究。结果表明，中国冬小麦中有5种puroindoline类型，分别为Pina-D1a/Pinb-D1a（野生型）、Pina-D1b/Pinb-D1a、Pina-D1a/Pinb-D1b、Pina-D1a/Pinb-D1d和Pina-D1a/Pinb-D1p。 Pina-D1a/Pinb-D1p为新变异类型，目前仅在我国品种（系）中发现。硬质麦中以Pina-D1a/Pinb-D1b类型最为广泛，占硬质麦的81.2%，Pina-D1b/Pinb-D1a、Pina-D1a/Pinb-D1d和新类型Pina-D1a/Pinb-D1p分别占硬麦的9.7%、1.2%和7.9%。籽粒硬度及面粉颗粒大小与4种溶剂保持力之间的相关均达1%显著水平，其中以水溶剂保持力与硬度之间的关系最为密切，与SKCS和NIR硬度值之间的相关系数分别为0.73和0.64。Pina-D1b/Pinb-D1a类型的水溶剂保持力和碳酸钠溶剂保持力平均值最大，分别为68.1和85.8，均与Pina-D1a/Pinb-D1b类型之间差异达5%显著水平。同时，各个麦区间的硬度值和溶剂保持力也有所不同，其中北部冬麦区和西南冬麦区的水溶剂保持力间及北部冬麦区和长江中下游冬麦区的碳酸钠溶剂保持力间差异也达到了5%显著水平。这为改进我国小麦籽粒硬度及将溶剂保持力用于早代选择提供了理论基础。     

新疆小麦地方品种籽粒硬度及其Puroindoline 基因等位变异研究

[目的]籽粒硬度是重要的小麦品质性状,了解新生疆小麦地方品种籽粒硬度的变异类型和分布,为新疆小麦品质育种提供遗传信息.[方法]利用单籽粒硬度仪(SKCS)和PCR扩增、酶切及DNA测序技术,结合改良的Friabilin提取及电泳分析方法,对105份新疆小麦地方品种的籽粒硬度及Pina和Pint等位基因进行研究.[结果]新疆小麦地方品种以硬质类型为主,平均硬度值为63.5.新疆小麦地方品种Puroindoline基因共有9种突变型,分别是Pina-D1a/Pinb-D1a,Pina-D1a/Pinb-Dlb,Pina-D1a/Pint-D1p,Pina-D1k ()/,Pina-D1l/Pinb-D1a,Pina-D1r/Pinb-D1a,Pina-D1a/Pinb-D1ab,Pina-D1a/Pint-Dlac和Pina-D1b/Pinb-D1p,其中Pina-D1 r/Pinb-D1a为新发现的突变型.新疆小麦地方品种Puroindoline基因型以Pina-D1a/Pinb-D1p为主导类型,共有62份,占59.1;;其Pina-D1k()/和Pina-D1 a/Pint-D1ab两种突变型与其地理来源和生态型密切相关,主要分布在南疆冬小麦中.Pina-D1a/Pinb-D1a(野生型)的硬度值显著低于突变型,Pina-Dlk()/的硬度值最高,但Pins-D1k ()/ ,Pina-D1a/Pinb-D1p和Pina-D1a/Pinb-D1ab的硬度值差异不显著.[结论]新疆小麦地方品种籽粒硬度及其Puroindoline等位变异和分布信息能为新疆小麦品质改良和引种提供理论依据.     

新疆春小麦品种Pins基因等位变异及其对新疆拉面加工品质的影响

【目的】检测新疆春小麦品种Pins等位变异分布规律,分析不同Pins基因型春小麦品种籽粒硬度的差异,探讨Pins对春小麦品种主要品质性状和新疆拉面加工品质的影响,明确籽粒硬度影响新疆拉面加工品质的分子遗传基础及机理。【方法】以386份新疆春小麦品种资源为材料,用分子标记检测籽粒硬度Pins,测定品质性状(籽粒性状、磨粉品质、面粉品质、面团特性、淀粉糊化特性等),制作新疆拉面并进行评鉴。【结果】Pins等位变异分布规律:在新疆春小麦品种资源中,Pina有2种等位变异,分别为Pina-D1a(占比86.79%)、Pina-D1b(13.21%);Pinb有3种等位变异,分别为Pinb-D1a(64.77%)、Pinb-D1b(32.12%)和Pinb-D1p(3.11%);Pina/Pinb有6种基因型组合,分别为Pina-D1a/Pinb-D1a(58.81%)、Pina-D1a/Pinb-D1b(25.39%)、Pina-D1a/Pinb-D1p(2.59%)、Pina-D1b/Pinb-D1a(5.96%)、Pina-D1b/Pinb-D1b(6.74%)和Pina-D1b/Pinb-D1p(0.52%)。Pins对春小麦品种品质性状的影响:Pina-D1a的籽粒蛋白含量、灰分含量、白度、湿面筋含量、Zeleny沉淀值均显著高于Pina-D1b;籽粒硬度、黄度(b*值)、面筋指数、峰值时间、8分钟面积、稀懈值均显著低于Pina-D1b。与其他等位变异相比,Pinb-D1a的白度、湿面筋含量,Pinb-D1b的出粉率、黄度(b*值),Pinb-D1p的籽粒硬度、面筋指数均最高且达显著差异水平。与其他基因型组合相比,Pina-D1a/Pinb-D1a的白度,Pina-D1a/Pinb-D1p的籽粒硬度、面筋指数、8分钟面积,Pina-D1b/Pinb-D1b的淀粉稀懈值,Pina-D1b/Pinb-D1p的籽粒蛋白含量、出粉率、面粉的湿面筋含量均最高且达显著差异水平。Pins对新疆拉面加工品质的影响:Pina-D1a的拉面手感、粘弹性、总分极显著低于Pina-D1b;Pina-D1b/Pinb-D1p的拉面手感最好,Pina-D1a/Pinb-D1p、Pina-D1b/Pinb-D1a和Pina-D1b/Pinb-D1b的粘弹性最高;Pina-D1b/Pinb-D1a、Pina-D1b/Pinb-D1b的总分最高。【结论】Pina突变会使新疆春小麦胚乳质地变硬、主要品质性状显著升高,促进新疆拉面的拉面手感和粘弹性等性状得到显著改善,最终促使新疆拉面的加工品质(总分)显著提升;Pinb变异对新疆拉面加工品质的影响不显著。Pina-D1b/Pinb-D1a、Pina-D1b/Pinb-D1b是优质新疆拉面小麦品种品质改良中重点选择的基因型组合类型。     

新疆部分小麦材料籽粒硬度基因等位变异的分子鉴定及其分布

[目的]明确小麦籽粒硬度基因Puroindoline基因的等位变异组成与分布,比较新疆当地小麦材料与外引小麦材料硬度基因之间的差别,为改良新疆小麦品种奠定基础.[方法]用Pina-D1b、Pinb-D1b和候补基因非Pinb-D1b等位基因的分子标记,对新疆种植小麦材料的籽粒硬度基因PINA和PINB的分布情况进行分子鉴定.[结果]在鉴定的263份材料中,含Pina-D1b基因的为19.77;,含Pinb-D1b的为29.28;,含互补基因非Pinb-D1b为70.72;;Pina-D1b与Pinb-D1b基因类型在冬春小麦材料中分布不尽相同,Pi-na-D1b突变基因类型中,春小麦与冬小麦分别为52.68;与1.76;;在Pinb-D1b突变基因类型中,为12.9;与38.23;;Pina-D1b突变基因在新疆当地材料、其他国内材料和国外材料中的频率分别为28.57;、1.89;和33.96;,而Pinb-D1b基因类型的分布,不同来源材料出现的频率差异不明显.[结论]新疆小麦材料中含有突变类型Pina-D1b基因与Pinb-D1b基因的分布.Pina-D1b、Pinb-D1b和候补基因非Pinb-D1b基因标记引物,可作为小麦籽粒硬度基因鉴定的有效工具,提高小麦品质的选择效率.     

西藏小麦品种籽粒硬度遗传多样性

籽粒硬度是影响小麦磨粉品质和食品品质的重要因素。利用单粒谷物特性测定仪、PCR扩增和核苷酸测序技术,对121份西藏地方品种进行籽粒硬度性状遗传多样性研究。结果表明:西藏品种籽粒硬度平均值为43.73%,硬度值大于60%的品种有43种,占35.5%;混合麦22个,占18.2%;软质麦56个,比例为46.3%。符合优质饼干硬度特性的品种有42种,达到34.7%。有5种硬度基因组合类型:野生型、PinaD1b、Pinb-D1b、Pinb-D1c、Pinb-D1p。野生型比例最高,占51.22%。Pinb-D1c次之,占21.31%,其余依次为Pinb-D1b、Pina-D1b、Pinb-D1p。各种组合类型的SKCS硬度值Pinb-D1cPina-D1bPinb-D1bPinb-D1p野生型。西藏小麦品种籽粒硬度性状遗传多样性的研究将为青藏高原以及其他地区的育种提供种质资源和理论依据。     

我国春小麦品种籽粒硬度等位变异的STS检测

籽粒硬度是重要的小麦品质性状。采用单籽粒硬度仪(SKCS)和STS标记对春麦区主要推广品种和品系55份进行了籽粒硬度和Puroindoline等位变异类型检测,结果表明,全国春麦品种61.8%为硬质类型,混合和软质品种频率较低,分别为25.5%和12.7%,SKCS硬度指数分布范围为11～84。共检测到6种Puroindoline基因类型,其中Pinb-D1b 分布范围最广,出现在29个品种(系)中;Pina-D1b有2份,Pinb-D1a为7份,Pinb-D1c、Pinb-D1d和Pinb-D1e分别为1、13和3份。Pinb-D1a(野生型)硬度低于突变型,差异达1%显著水平,Pinb-D1b和Pina-D1d无显著性差异。     

籽粒硬度puroindoline基因在混合麦中变异类型的分子检测

为了解混合麦中puroindoline基因的变异类型,利用18份混合麦对puroindoline基因进行了分子检测。结果表明：供试材料puroinddine基因类型均为野生型（Rina-Dla／Pinb—Dla）。推测混合麦的形成可能是其它微效基因或者是某些生理指标的影响造成的,对控制籽粒硬度微效基因的QTL分析和某些生理指标的测定,有助于混合麦籽粒硬度形成机制的探索。     

优质面条商品小麦澳白麦相关品质基因的分子标记鉴定

【目的】鉴定澳白麦面条相关品质基因构成,为改良中国小麦面条品质提供信息。【方法】利用38个已知面条品质相关基因的功能标记,对从澳白麦群体中分离出的36个穗系的高、低分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS、LMW-GS）、1B/1R易位、Waxy蛋白亚基、多酚氧化酶（PPO）活性、黄色素含量、籽粒硬度和穗发芽（PHS）抗性等相关基因进行鉴定。【结果】共发现13个对面条品质有正向效应的基因,其中非1B/1R易位类型和HMW-GS基因Bx7频率达100%,HMW-GS基因By8、LMW-GS基因Glu-A3b和Glu-B3b分别占供试材料的88.9%、88.9%和83.3%,淀粉品质相关Wx-B1蛋白亚基缺失类型占86.1%,低PPO活性等位基因Ppo-D1a和低黄色素含量等位基因Psy-B1b类型分别占86.1%和80.6%,与软-中等籽粒硬度相关等位基因Pinb-D1a类型占97.2%,抗穗发芽Vp-1Bc型穗系占88.9%。36个穗系共包含12类不同的品质基因型,其中第2类基因型（含HMW-GS基因Bx7和By8、LMW-GS基因Glu-A3b和Glu-B3b、低PPO活性基因Ppo-D1a、低黄色素含量基因Psy-B1b、软-中等籽粒硬度基因Pinb-D1a、抗穗发芽基因Vp-1Bc,不含1B/1R易位,Wx-B1蛋白亚基缺失）频率达63.9%,含正向效应基因最多、负向效应基因最少,是决定澳白麦优良品质的主导基因型。【结论】澳白麦是一个多系混合的商品小麦,优质面条基因较全面且频率高、基因型互补是其面条品质优良的根本原因。利用澳白麦资源进行面条品质育种,其中第2类基因型可作为首选亲本材料。     

新疆春小麦品种Pins基因等位变异及其对新疆拉面加工品质的影响

【目的】检测新疆春小麦品种Pins等位变异分布规律,分析不同Pins基因型春小麦品种籽粒硬度的差异,探讨Pins对春小麦品种主要品质性状和新疆拉面加工品质的影响,明确籽粒硬度影响新疆拉面加工品质的分子遗传基础及机理。【方法】以386份新疆春小麦品种资源为材料,用分子标记检测籽粒硬度Pins,测定品质性状（籽粒性状、磨粉品质、面粉品质、面团特性、淀粉糊化特性等）,制作新疆拉面并进行评鉴。【结果】Pins等位变异分布规律：在新疆春小麦品种资源中,Pina有2种等位变异,分别为Pina-D1a（占比86.79%）、Pina-D1b（13.21%）;Pinb有3种等位变异,分别为Pinb-D1a（64.77%）、Pinb-D1b（32.12%）和Pinb-D1p（3.11%）;Pina/Pinb有6种基因型组合,分别为Pina-D1a/Pinb-D1a（58.81%）、Pina-D1a/Pinb-D1b（25.39%）、Pina-D1a/Pinb-D1p（2.59%）、Pina-D1b/Pinb-D1a（5.96%）、Pina-D1b/Pinb-D1b（6.74%）和Pina-D1b/Pinb-D1p（0.52%）。Pins对春小麦品种品质性状的影响：Pina-D1a的籽粒蛋白含量、灰分含量、白度、湿面筋含量、Zeleny沉淀值均显著高于Pina-D1b;籽粒硬度、黄度（b^*值）、面筋指数、峰值时间、8分钟面积、稀懈值均显著低于Pina-D1b。与其他等位变异相比,Pinb-D1a的白度、湿面筋含量,Pinb-D1b的出粉率、黄度（b^*值）,Pinb-D1p的籽粒硬度、面筋指数均最高且达显著差异水平。与其他基因型组合相比,Pina-D1a/Pinb-D1a的白度,Pina-D1a/Pinb-D1p的籽粒硬度、面筋指数、8分钟面积,Pina-D1b/Pinb-D1b 的淀粉稀懈值,Pina-D1b/Pinb-D1p的籽粒蛋白含量、出粉率、面粉的湿面筋含量均最高且达显著差异水平。Pins对新疆拉面加工品质的影响：Pina-D1a的拉面手感、粘弹性、总分极显著低于Pina-D1b;Pina-D1b/Pinb-D1p的拉面手感最好,Pina-D1a/Pinb-D1p、Pina-D1b/Pinb-D1a和Pina-D1b/Pinb-D1b的粘弹性最高;Pina-D1b/Pinb-D1a、Pina-D1b/Pinb-D1b的总分最高。【结论】Pina突变会使新疆春小麦胚乳质地变硬、主要品质性状显著升高,促进新疆拉面的拉面手感和粘弹性等性状得到显著改善,最终促使新疆拉面的加工品质（总分）显著提升;Pinb变异对新疆拉面加工品质的影响不显著。Pina-D1b/Pinb-D1a、Pina-D1b/Pinb-D1b是优质新疆拉面小麦品种品质改良中重点选择的基因型组合类型。