小麦高分子量谷蛋白亚基遗传规律及其品质效应之研究进展

高分子量谷蛋白亚基在Glu-1位点上有很强的多态性,在组成上有高度的异质性,变异非常丰富,对品种品质有很明显的作用。因此,高分子量谷蛋白亚基一直受到育种家们的广泛关注。在此,综述了小麦高分子量谷蛋白亚基在F1、F2等世代中的基因表达特性和亚基遗传规律,以及不完全表达和遗传畸变。同时还综述了各小麦高分子量谷蛋白亚基位点,位点内各亚基及亚基组成对品质的效应。并讨论了利用优质亚基、亚基组合对小麦品种品质改良的应用前景。     

小麦高分子量谷蛋白亚基及1B·1R易位系对新疆拉面品质性状的影响

[目的]小麦高分子量谷蛋白亚基的遗传变异及1B·1R易位系对新疆拉面品种品质性状的影响.[方法]利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)及1B·1R易位系分子标记,分析了82份新疆小麦材料高分子量谷蛋白亚基及1B·1R易位系组成和分布频率,对其理化品质和面团流变学特性进行检测,评价拉面蒸煮品质.[结果]82份小麦材料共出现9种高分子量谷蛋白亚基类型,6种高分子量谷蛋白亚基与9项次理化品质性状相关性显著,6种亚基与14项次面团流变学特性相关性显著,5种亚基与15项次拉面感官评价指标评分相关性显著.其中7+8、5+10、2+10为优质亚基,7、7+9、2+12为劣质亚基.同时,小麦品质性状以及拉面品质指标在1B·1R易位系中的表现都比在非1B·1R易位系中差,特别是面团流变学特性方面两者相差较大.[结论]利用HMW-GS组成,能够对小麦品质特性和拉面食用品质特性指标进行准确预测.在以后研究中应注意亚基组合对拉面品质指标的影响.同时,淘汰1B·1R易位系材料将有助于提高小麦的面筋质量.     

小麦高分子量谷蛋白亚基与品质性状的关系研究进展

全面了解小麦谷蛋白亚基的基因定位及各亚基与品质指标的关系,有助于小麦品质的改良和研究。综述了国内外对小麦高分子量谷蛋白亚基与SDS沉降值、蛋白质含量、烘烤品质、面团强度和延展性的关系的研究,提出了引入优质亚基有利于加快品质育种的步伐,为我国小麦品质育种和改良提供了理论依据。     

小麦高分子量谷蛋白亚基的研究进展及其与面包主要烘烤品质指标间的关系

综述了国内外对小麦高分子量谷蛋白亚基的研究进展,主要包括亚基的结构及遗传特点,优质亚基的组成、聚合及与面包烘烤品质的关系等内容。     

快速蛋白液相色谱分离小麦高分子量谷蛋白亚基方法的研究

高分子量谷蛋白亚基作为小麦贮藏蛋白的重要组成部分,其组成和含量对小麦面粉的烘烤品质和加工品质有重要影响。本研究以普通小麦品种小偃22号为材料,采用快速蛋白液相色谱（Fast Protein Liquid Chromatograth,FPLC）凝胶过滤来分离高分子量谷蛋白亚基,并从样品浓度、洗脱液和流速3个方面进行了研究,发现将原样品稀释8倍、洗脱液为尿素、流速为0．3ml／min时洗脱效果最好。     

小麦高分子量谷蛋白亚基的遗传规律研究

采用ＳＤＳ－ＰＡＧＥ法,对４个优质亲本与３个农艺亲本及其杂交获得的正反交Ｆ１,Ｆ２,ＢＣ１Ｆ１,ＢＣ１Ｆ１’籽粒进行小麦高分子量谷蛋白亚基遗传分析表明：①普通小麦品种高分子量谷蛋白亚基受遗传控制,不受环境影响,具有品种的特性;②小麦高分子量谷蛋白亚基在Ｆ１代中呈共显性和倾母遗传现象;③控制小麦高分子量谷蛋白亚基的基因遗传行为遵从孟德尔的基因的独立分配和自由结合规律。     

小麦高、低分子量谷蛋白亚基单向一步分离法新探

利用50%的异丙醇提取普通小麦谷蛋白亚基,并用单向一步 SDS-PAGE 的方法较好地分离了小麦高、低分子量谷蛋白亚基,同时还研究了不同的提取方法及电泳条件对提取效果的影响。结果表明预处理和烷化作用对低分子量谷蛋白亚基的分离效果影响较大。该方法比较简便且分辨率较高,可以用于我国小麦低分子量谷蛋白亚基的各项研究。     

小麦DUS测试新品种高分子量谷蛋白亚基组成的分析

为了解小麦新品种高分子量谷蛋白亚基的组成及变化趋势,采用SDS-PAGE电泳技术,对177个小麦DUS测试品种及近似品种进行了高分子量谷蛋白亚基分析。结果表明,申请品种和近似品种中高分子量谷蛋白亚基存在着较丰富的变异,在三个位点上共检测出12个变异类型,发现共有17个不同的亚基组合类型。与以往研究不同的是,其中优质亚基出现的频率较高。     

小麦HMW-GS最佳测定时间的探讨及其应用

为了探明小麦收获前测定高分子量谷蛋白亚基的最佳时间,实现高分子量谷蛋白亚基与综合育种目标性状的同时选择.从小麦开花期始,对21个小麦品种(以中国春为对照)每5天用SDS.PAGE法测定其HMW-GS以寻找最佳测定时间,并对21个杂交组合后代进行连年选择.结果表明,乳熟中期HMW-GS谱带始达清晰,是当代测定当代选择的最佳测定时期.通过连年高分子量谷蛋白亚基的选择,部分高分子量谷蛋白优质亚基出现的频率得到显著的提高,选择效果良好.选育出高产优质小麦新苗头品系宝麦35,证明当代测定高分子量谷蛋白亚基的同时结合综合育种目标性状进行选择,对于选育优质,高产、抗逆新品种效果是良好的.     

我国部分优质小麦高分子量谷蛋白亚基组成分析

利用SDS-PAGE方法对我国49份优质小麦的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)进行了分析,共检测到13种亚基和16种亚基组合。结果表明:高分子量谷蛋白(Glu)变异较为丰富,Glu-A1位点有3个等位变异类型,Glu-B1有6个等位变异类型,Glu-D1有4个等位变异类型,而且还发现一些稀有亚基13 16。优质亚基5 10、2~*亚基在供试品种中的比例较高。供试品种HMW-GS品质得分为5～10分,平均为8.04分,表明在我国小麦育种中已注重加强优质谷蛋白亲本材料的引进和利用。     

小麦籽粒贮藏物质对加工品质影响的研究进展

分析了小麦籽粒贮藏物质中HMW-GS、LMW-GS、麦醇蛋白及淀粉组成对小麦品质影响的研究现状与进展。重点探讨了各组分的遗传基础及在小麦品质遗传改良中的作用。HMW-GS研究主要集中在对烘烤品质影响方面,其重要亚基及基因行为研究得比较清楚,正在育种中加以应用;LMW-GS的研究难点主要是分辨率低,被初步分为A,B,C3组,其在麦谷蛋白中的含量远高于HMW-GS,现正在研究新的分离技术,并初步研究了各组LMW-GS对品质的影响,麦醇蛋白在组成上具有高度异质性和复杂性。到目前为止,在普通小麦中一共鉴定了111个等位基因,麦醇蛋白是含量最多的储藏蛋白,其对小麦加工品质的影响与HMW-GS、LMW-GS的组成、比例及相互作用有关,淀粉中直链淀粉和支链淀粉的含量以及淀粉的糊化特性对面粉制成品的外观和食用品质影响较大,因此,小麦品种胚乳淀粉性状的改良及其对品质的影响机理也成为研究的重点方向之一。     

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。     

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.     

种子贮藏蛋白凝胶电泳在小麦外源染色体鉴定中的应用

利用小麦种子贮藏蛋白凝胶电泳技术,对簇毛麦(Haynaldiavillosa)、滨麦(Leymusmollis)、华山新麦草(Psathyrostachyshuashanica)、大麦(Hordeumdistichom)以及黑麦(Secalecereale)的高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白进行了分析。结果表明,簇毛麦、滨麦、华山新麦草、大麦的高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白与普通小麦相比均有各自的特征带;利用簇毛麦和大麦的高分子量谷蛋白亚基特征带鉴定出了普通小麦中与小麦第一同源群染色体有部分同源的V1和H5附加系;利用黑麦1RS醇溶蛋白标记位点Gld1B3鉴定了1BL/1RS易位系,同时利用染色体C-分带对1BL/1RS易位系77(2)进行了验证。并对小麦种子贮藏蛋白凝胶电泳技术在小麦品质育种和细胞质雄性不育选育中的应用进行了讨论。     

麦谷蛋白亚基与小麦品质的关系研究进展

麦谷蛋白对小麦加工品质具有重要决定作用。高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）与低分子量麦谷蛋白亚基（LMW-GS）通过分子间二硫键形成麦谷蛋白聚合体,影响面团流变学特性。HMW-GS组成可作为品质育种中亲本选配和杂交后代选择的重要蛋白标记。由于LMW-GS基因拷贝数较多、分子量小,且在电泳图谱上与醇溶蛋白相互重叠,其与品质的关系研究远不及HMW-GS深入。从麦谷蛋白亚基的质和量两个层次包括HMW-GS组成与品质的关系、LMW-GS组成对品质的贡献大小、HMW-GS和LMW-GS的比例对品质的影响等全面综述了麦谷蛋白亚基与品质的关系,并对麦谷蛋白亚基在品质育种中的应用前景进行探讨,为HMW-GS和LMW-GS用于小麦品质改良提供理论基础。     

小麦高分子量谷蛋白亚基与加工品质研究综述

麦谷蛋白是小麦贮藏蛋白的重要组成部分,赋予制作面包的面团独特的粘-弹特性。而高分子量麦谷蛋白亚基与加工品质密切相关。笔者综述了HMWGS的分离方法、分子结构、基因定位、命名、研究现状与加工品质的关系及在品质育种中的应用。研究结果表明:某些HMWGS的出现(5+10亚基)与小麦品种的加工品质和食品制作特性有关,品种具有的HMWGS谱带越多,品质越好。最后提出了目前该研究中存在的问题及其未来研究的方向。     

Allelic Variation and Genetic Diversity at Glu-1 Loci in Chinese Wheat (Triticum aestivum L.) Germplasms

Wheat processing quality is greatly influenced by the seed proteins especially the high molecular weight glutenin subunit (HMW-GS) components, the low molecular weight glutenin subunit (LMW-GS) components and gliadin components. Genes encoding the HMW-GS and LMW-GS components were located on the long arms and the short arms of homoeologous group 1 chromosomes, respectively. HMW-GS components in 5 129 accessions of wheat germplasms were analyzed systematically, including 3 459 landraces and 1 670 modern varieties. These accessions were chosen as candidate core collections to represent the genetic diversity of Chinese common wheat (Triticum aestivum ) germplasms documented and conserved in the National Gene Bank. These candidate core collections covered the 10 wheat production regions in China. In the whole country, the dominating alleles at the three loci are Glu-A1b (null), Glu-B1b (7 + 8), and Glu- D1a (2 + 12), respectively. The obvious difference between the land race and the modern variety is the dramatic frequency increase of alleles Glu-A1a (1), Glu-B1c (7 + 9), Glu-B1h (14 + 15), Glu-D1d (5 + 10) and allele cording 5 + 12 subunits in the later ones. In the whole view, there is minor difference on the genetic(allelic)richness between the landrace and the modern variety at Glu-1, which is 28 and 30 respectively. However, the genetic dispersion index (Simpson index) based on allelic variation and frequencies at Glu-A1, Glu-B1 and Glu-D1 suggested that the modern varieties had much higher genetic diversity than the landraces. This revealed that various isolating mechanisms (such as auto-gamous nature, low migration because of undeveloped transposition system) limited the gene flow and exchange between populations of the landraces, which led up to some genotypes localized in very small areas. Modern breeding has strongly promoted gene exchanges and introgression between populations and previous isolated populations. In the three loci, Glu-B1 has the highest genetic diversity, then Glu-D1, while Glu- A1 always keeps the lowest genetic diversity. In the landrace, the three regions with the highest allelic richness are Huanghuai Winter Wheat Region, Northwest Spring Wheat Region and Southwestern Winter Wheat Region. For the bred varieties, the highest allelic richness existed in Southwest Winter Wheat Region, Huanghuai Winter Wheat Region, Low & Middle Branch Winter Wheat Region of Yangtze River. Introduction and utilization of foreign varieties in cross breeding has had great effects on the allelic components and frequency of the three loci, which greatly affected the genetic dispersion index. This has made “population“ of the modern variety quite different from that of the landrace.     

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。