新疆春小麦种质资源Waxy蛋白亚基多态性的检测

糯性小麦淀粉因不含直链淀粉或直链淀粉含量很低,所以在食品工业和非食品工业上有重要应用价值,是近年来许多国家小麦研究的重要课题.控制糯蛋白(Waxy)表达的3个位点的Wx-A1,Wx-B1和Wx-D1基因分别位于染色体的7AS、4AL和7DS上.利用SDS-PAGE电泳和分子标记的方法对国内外115份春小麦品种资源Waxy蛋白进行了鉴定,从中鉴定出Wx-B1亚基缺失材料16份,Wx-D1亚基缺失材料2份,未发现缺失Wx-A1亚基突变的材料.在所检测材料中也没有发现三个亚基都缺失的或其中两个亚基同时缺失的类型.在缺失Wx-B1亚基的材料中以新疆的春小麦品种居多,占缺失Wx-B1亚基材料的56.25;.     

普通小麦(T.aestivum L.)Waxy蛋白种质资源研究

用SDS-PAGE方法对国内外293份小麦品种(系)Waxy蛋白进行了鉴定，筛选出缺Wx-A1的材料2份；缺Wx-B1的材料15份，其中14份材料为本研究首次发现；缺Wx-D1的材料2份；同时缺失Wx-A1和Wx-B1的材料2份；全缺的材料3份。利用分子标记对不同的Waxy蛋白缺失类型进行了鉴定，开发了一个Wx-A1位点的共显性STS标记。     

四川地方小麦Waxy基因的分子鉴定

研究利用特异性分子标记,对53份四川地方小麦品种的Waxy基因位点进行了鉴定。检测出Wx-A1基因缺失突变材料1份,Wx-A1、Wx-B1和Wx-D1基因同时缺失的突变材料8份。可见,四川地方小麦品种中以非糯性小麦为主,但仍然具有较高的糯性小麦比例。     

小麦籽粒Waxy蛋白亚基动态表达规律的研究

[目的]对新疆自育的4个春小麦品种新春8号、新春9与、新春11号和新春14号的Waxy蛋白亚基在籽粒灌浆过程中的动态表达进行分析,研究扬花期后籽粒贮藏蛋白中Waxy蛋白亚基的动态累积规律,为小麦淀粉的品质改良提供理论依据.[方法]利用Waxy蛋白亚基特异分子标记,通过SDS-PAGE电泳进行Waxy蛋白亚基的检测.[结果]4个品种Waxy蛋白亚基的组成不尽相同,新春8号和新春11号Waxy蛋白3个亚基都存在,而新春9号和新春14号为Wx-B1亚基的缺失类型.新春8号亚基出现的时期较晚,花后20 d开始检测到;新春14号Wx-D1亚基的表达要晚于Wx-A1亚基;新春9号和11号亚基于花后15 d检测到,但在籽粒灌浆各时期表达强弱也不尽一致.[结论]Waxy蛋白亚基形成具有时间性,且各亚基在籽粒灌浆过程中的表达规律品种间也不尽一致.     

印度圆粒小麦Waxy基因的分子鉴定研究

采用分子标记的方法,对印度圆粒小麦Waxy蛋白基因进行了评价和鉴定。结果表明,该方法能较好地检测位点的变异,28份供试材料共有2种变异类型,其中缺失Wx-B1亚基有7份。本文还对这些材料的利用进行了探讨。     

人工合成六倍体小麦后代衍生群体Waxy蛋白亚基的分子标记

四倍体小麦与节节麦杂交培育的人工合成六倍体小麦已广泛应用于国内外小麦品种改良。以引自CIMMYT的Syn768、Syn769和Syn780人工合成六倍体小麦分别与中国四川成都平原主栽普通小麦品种杂交、回交的BC2F2：6后代群体中选育的113份优良高代系为材料,采用SSR特异引物的PAGE凝胶电泳对其Waxy蛋白亚基缺失类型进行了研究。结果表明,在所检测的121份材料中,8份材料缺失Waxy—B1型蛋白亚基,占全部材料的6．6％;没有检测到其他类型的缺失体。从每个人工合成六倍体小麦亲本材料所形成的后代衍生群体来看,Waxy-B1缺失体频率各不相同,说明Waxy蛋白亚基缺失类型在人工合成六倍体小麦后代衍生群体材料中的表现存在着随机性,与亲本的基因型状况关系极大。通过研究人工合成六倍体小麦与普通小麦杂交后代的Waxy蛋白亚基缺失类型,有助于提高分子标记育种效率。     

小麦高分子量谷蛋白1Dx5亚基特异PCR标记

本研究为1Dx5亚基基因(Glu—Dl-1b)设计了一对特异引物，对HMW—GS在Glu—Dx1位点已知的11个小麦品种进行了PCR扩增，以检测PCR标记的准确性。结果表明，凡具有1Dx5亚基的4个品种都能扩增出一条450bp的特异带，而其它品种则不能扩增出这一特异带．与HMW—GS的蛋白质电泳结果一致。用这一特异标记对山东省推广种植面积较大的35个品种进行PCR检测．发现仅有9个品种携带1Dx5基因，占待测材料总数的25．7％，明显低于北美小麦品种。研究发现，与蛋白质的HMW—GS标记相比．PCR标记更快速、简便、准确。     

新疆部分小麦材料淀粉品质基因等位变异的分子鉴定及其分布

【目的】研究小麦淀粉品质基因Wx-A1、Wx-B1、Wx-D1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淀粉品质之间的差别,为选育和改良小麦品质奠定基础。【方法】利用MAG264、BDFL/BRD、MAG269分子标记,对新疆小麦材料中淀粉品质基因Wx-A1、Wx-B1、Wx-D1的分布情况进行分子标记鉴定。【结果】在鉴定169份材料中,在冬麦材料中Wx-A1a、Wx-B1a类型为18.67%,Wx-D1a类型为10.67%;在春麦材料中的Wx-A1b类型占30.85%,Wx-B1b类型占41.49%;国外品种、其他国内品种、新疆当地品种等材料中,含有Wx-A1a基因的比例分别为74.49%、84.78%、56%,含有Wx-A1b基因的比例分别为25.51%、15.22%、44%;含有Wx-B1a基因的比例为63.27%、82.61%、64%;含有Wx-B1b基因的比例为36.73%、17.39%、36%,国外品种和新疆当地品种的全部携带Wx-D1a基因,其他国内品种含Wx-D1a基因为82.61%;携带Wx-D1b突变类型中,其他国内品种为17.39%,国外品种和新疆当地品种无材料携带此基因。【结论】94份春小麦的缺失Wx-A1、Wx-B1亚基突变频率远远高于冬小麦,新疆品种材料中未检测出Wx-D1b基因类型。春麦材料Wx-A1a、Wx-B1a基因的比例同为18.67%,Wx-D1a基因的比例为10.67%。同时缺失Wx-A1、Wx-B1基因类型的品种有14份,其中4份为新疆品种,10份为国外品种。同时缺失Wx-B1、Wx-D1基因类型的有3份,都是国内品种。     

利用5''''锚定PCR技术分离枇杷微卫星标记

用5'锚定PCR技术分离出32个枇杷特异SSR位点,对其中适合设计引物的28个位点设计了相应的引物,并分别与对应的5'锚定的简并SSR引物配对,应用于5个枇杷品种的基因组PCR扩增.结果表明,27条引物在5个受试枇杷品种中有扩增产物,其中24条为可用引物,另外3条引物因为扩增产物不符合SSR标记的特征不能用作SSR标记的引物.     

利用5′锚定PCR技术分离枇杷微卫星标记

用5′锚定PCR技术分离出32个枇杷特异SSR位点,对其中适合设计引物的28个位点设计了相应的引物,并分别与对应的5′锚定的简并SSR引物配对,应用于5个枇杷品种的基因组PCR扩增。结果表明,27条引物在5个受试枇杷品种中有扩增产物,其中24条为可用引物,另外3条引物因为扩增产物不符合SSR标记的特征不能用作SSR标记的引物。     

Waxy蛋白缺失对小麦淀粉特性和中国鲜面条品质的影响

 淀粉特性是影响面条品质的重要因素。采用分馏和重组方法，研究了来自同一组合的8种不同Waxy蛋白缺失类型面粉直链淀粉含量、淀粉糊化特性及其中国鲜面条品质。结果表明，不同Waxy蛋白缺失类型显著影响直链淀粉含量和淀粉糊化特性，对直链淀粉含量的效应依次为：类型8（Wx-A1、Wx-B1和Wx-D1全缺失）>5（Wx-B1和Wx-D1）>7（Wx-A1和Wx-B1）>6（Wx-A1和Wx-D1）>3（Wx-B1）≌4（Wx-D1）>2（Wx-A1）。不同缺失类型淀粉糊化特性存在显著差异，按峰值粘度大小顺序依次为：类型8、3、5、4、6、7、2。Wx-B1缺失和Wx-D1缺失类型重组面粉的面条品质最优。糯小麦淀粉的峰值粘度和稀懈值显著高于非糯小麦，但反弹值很小，峰值时间短，糊化温度低。直链淀粉含量与煮熟面条TPA参数中硬度、胶着性和咀嚼性间正相关达1%水平（r =0.83～0.87），与弹性、粘着性、粘聚性和回复性间负相关达5%或1%水平（r =-0.53～-0.83）。淀粉糊化特性参数中低谷粘度、最终粘度、反弹值、峰值时间和糊化温度与面条感官评价的大多数指标如表观、适口性、韧性、粘性、食味和总评分间正相关达5%或1%显著水平，相关系数为0.53～0.91。稀懈值与上述面条品质指标间负相关达1%显著水平，相关系数为-0.66～-0.74。     

多重PCR的建立及黄淮麦区主要品种品质相关基因的鉴定

 【目的】小麦加工品质由多个位点控制,而每个位点又有多个等位基因控制。建立品质性状多重PCR反应体系是提高分子标记辅助选择效率及降低成本的一种重要措施。【方法】选择影响小麦品质性状重要基因的分子标记,即高分子量谷蛋白亚基基因标记Ax2*、Bx14、Bx17和Dx5;低分子量谷蛋白亚基基因标记Glu-A3 d;糯蛋白亚基Wx-B1基因标记BDFL-BRD和Wx-D1基因标记MAG269;1BL/1RS易位标记ω-sec及多酚氧化酶（PPO）活性基因标记PPO18。根据优质面包、优质面条亚基组成要求及引物的退火温度,建立3个多重PCR反应体系PCR-Ⅰ（Ax2*/Bx17/Dx5）、PCR-Ⅱ（BDFL-BRD/MAG269/PPO18）和PCR-Ⅲ（Bx14/Glu-A3d/ω-sec）。【结果】用构建的3个多重PCR对141份黄淮麦区小麦品种加工品质相关基因的分布情况进行了检测。结果表明Ax2*、Bx14、Bx17具有较低的分布频率,分别为4.3%、7.1%、1.4%;Dx5和Glu-A3 d分布频率相对较高,分别为17.7%和27.7%;而1BL/1RS易位和低PPO活性（扩增片段为876 bp）的材料分别占44.0%和51.8%;Wx-B1缺失材料占4.3%。在供试的141份材料中已有80份进行了高、低分子量谷蛋白亚基和黑麦碱的SDS-PAGE电泳检测,与本研究建立的多重PCR检测结果完全一致。【结论】建立的多重PCR体系可以准确、稳定、高效地检测9个小麦品质性状的基因组成。     

一些小麦品种Waxy蛋白亚基分析

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳(1D-SDS-PAGE)方法分析了227份国内外小麦品种(系)Waxy蛋白的缺失类型,在国内和国外小麦品种(系)中分别筛选到缺失Wx-B1蛋白亚基的小麦品种(系)15份和6份。国内小麦品种与国外相比,在主要淀粉特性上存在着较大的差距,澳大利亚优质面条小麦品种都缺失Wx-B1蛋白亚基,因此,这些缺失品种或品系可作为亲本,用于淀粉特性和面条品质的改良。     

利用wx基因分子标记快速鉴定糯性小麦

为了加快培育糯性小麦新品种,联合运用wx-B1基因的STS-PCR标记及wx-A1、wx-D1基因的SSR标记对济麦22×Waxy杂交组合F3代群体的131个单株进行wx基因型鉴定。结果发现：在131株F3代分离群体材料中,单缺失wx-A1a或wx-B1a或wx-D1a基因的材料分别为69、29、35株,分别占52.7%、22.1%和26.7%;同时缺失wx-B1a和wx-D1a基因的材料为10株,占7.6%;同时缺失wx-A1a和wx-B1a基因的材料为13株,占9.9%;未发现同时缺失wx-A1a和wx-D1a基因单株及wx-A1a、wx-B1a和wx-D1a基因全部缺失的单株。     

利用STS标记检测CIMMYT小麦品种（系）中Lr34/Yr18、Rht-B1b和Rht-D1b基因的分布

 【目的】明确慢锈基因Lr34/Yr18和矮秆基因Rht-B1b（Rht-1）、Rht-D1b（Rht-2）在CIMMYT小麦品种中的分布,帮助慢病性品种选育和株高改良。【方法】使用3个STS标记,检测慢锈基因Lr34/Yr18和矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b在263个CIMMYT小麦品种和高代品系中的分布。【结果】csLV34标记在含Lr34/Yr18的材料中扩增出一条150bp的特异带,在不含Lr34/Yr18的材料中扩增出229bp的特异带;利用2对互补引物NH-BF.2/WR1.2和NH-BF.2/MR1对Rht-B1a和Rht-B1b基因进行检测,在携带Rht-B1a和Rht-B1b的材料中分别扩增出一条400 bp的特异带;利用DF/MR2标记检测Rht-D1b基因,在携带Rht-D1b的材料中,扩增出一条280 bp的片段。在263个品种中,57个品种携带Lr34/Yr18基因,占总数的21.7%;216个品种含Rht-B1b,占总数的82.1%;38个品种含Rht-D1b,占总数的14.4%。含双矮秆基因型（Rht-B1b+Rht-D1b）的品种有12个,不含这2个矮秆基因的品种（Rht-B1a+Rht-D1a）有21个。【结论】这3个STS标记可以方便、快速、准确地检测Lr34/Yr18、Rht-B1b和 Rht-D1b基因。在CIMMYT材料中,Rht-B1b基因频率很高,Rht-D1b较低。     

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。     

四川小麦地方品种和主栽品种SSR多态性比较研究

利用 2 4个SSR标记对 8份四川小麦地方品种和 8份主栽品种的遗传多样性进行比较研究。结果表明 ,在 2 4个SSR标记位点上共检测到 75个等位变异 ,每一位点检测到的等位变异数目为 1到 6个 ,平均 3 1个 ;其中 2 1个SSR位点 (87 5 % )能够揭示材料间的多态性。根据SSR标记数据计算四川小麦品种间的遗传相似系数 ,其变化范围为 0 5 44到 0 892 ,平均值为 0 6 99。从群体间的遗传相似系数来看 ,四川小麦地方品种群体内的遗传多样性较低 ,而主栽小麦品种群体内的遗传多样性相对较高。从UPGMA聚类关系来看 ,四川小麦地方品种间的亲缘关系较近 ,首先聚在一起 ;其中“中国春”与“成都光头”间的亲缘关系最近 ,进一步证实“中国春”是“成都光头”的一个选系