4套强筋小麦HMW-GS多重PCR体系的构建

小麦高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成与其加工品质密切相关,建立其相关简便有效的遴选体系对小麦品质评价和优质品种选育具有重要意义.本研究选用对小麦品质有重要影响的HMW-GS基因的特异性分子标记,基于26份已知HMW-GS组成的小麦品种(系)检测验证基础上,建立强筋小麦HMW-GS基因的多重PCR检测体系.已建立...     

新疆棉花胞质不育系主要农艺性状的配合力分析

为进一步利用棉花杂种优势,促进三系杂交棉的选育,以哈克尼西棉、三裂棉（D8）和海岛棉（05 53A）3种不同来源细胞质雄性不育系为母本,以新疆早熟陆地棉新陆早33号、新陆早36号、系9为回交亲本,连续回交4代,获得9个新不育系（A1~A9）;用3个恢复系（R1~R3）与之进行杂交,获得27个杂交组合,并对8个主要性状的一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）进行分析。结果表明,不育系衣分、籽棉产量、纤维长、整齐度、马克隆值、伸长率和比强GCA的差异均达到显著水平;恢复系纤维长、伸长率、比强和籽棉产量GCA差异均达到极显著水平;杂交组合铃质量、衣分、马克隆值、伸长率、比强和籽棉产量SCA的差异均达到显著水平;纤维长和整齐度主要受加性效应的影响,铃质量主要受非加性效应的影响,马克隆值、伸长率、比强和籽棉产量同时受加性和非加性效应的影响。从GCA来看,产量性状中铃质量和籽棉产量的GCA效应值是正值的比例较高（均为58.33%）; 3个恢复系中,R3的7个性状的GCA效应值均为正值;9个不育系中,A1、A4的GCA效应值综合较高,A6籽棉产量的GCA效应值最高,A9纤维长的GCA效应值最高。从SCA来看,产量性状中铃质量和衣分的SCA效应值是正值的比例较高（均为55.56%）;杂交组合A2×R1、A6×R2、A5×R3、A7×R3、A8×R3产量性状的SCA效应值综合较高;A5×R1、A3×R2品质性状的SCA效应值综合较高;A9×R1、A7×R2、A4×R3产量和品质性状的SCA效应值综合较高。     

新疆冬小麦谷蛋白亚基组成及其与新疆拉面加工品质的关系

为给新疆冬小麦品质育种提供参考依据,选取109份新疆冬小麦品种(系),研究了其麦谷蛋白亚基组成及其与新疆拉面加工品质的关系.结果表明,新疆冬小麦品种(系)麦谷蛋白亚基以N、7+8、2+12、Glu-A3c、Glu-B3a和Glu-B3j为主,在其各自位点的分布频率分别为40.37％、51.38％、54.13％、63.30％、20.18％和22.02％.籽粒蛋白质平均含量和湿面筋平均含量分别为15.38％和33.18％,变异系数较小,分别为6.70％和6.33％;沉淀值和8min宽度变异系数较大,分别为22.85％和61.27％.就单个亚基对新疆拉面加工品质的贡献而言,Glu-A1位点,l＞2*＞N;Glu-B1位点,7+8＞6+8＞7+9;Glu-D1位点,5+10＞2+12;Glu-B3位点,Glu-B3g＞ Glu-B3a＞Glu-B3i＞Glu-B3d＞ Glu-B3j;合有1、7+8、5+10和Glu-A3c亚基的品种(系)在拉面评价中具有较高得分.在新疆拉面专用品种选育时,应避免亲本含有N、6+8和Glu-B3j等亚基的使用.     

新疆小麦品种Wx基因组成及其淀粉糊化特性研究

为了给新疆小麦淀粉品质改良和优质面条小麦新品种选育提供理论依据,利用WxA1、WxB1和WxD1位点的3个STS标记（MAG264、BDFLBRD和MAG269）对250份新疆小麦品种（包括157份冬小麦品种和93份春小麦品种）Wx基因的组成进行了鉴定,同时测试了185份冬、春小麦品种的淀粉糊化特性。结果表明,新疆小麦品种（系）Wx基因组成比较单一,以野生型（WxA1a/WxB1a/WxD1a）为主,占参试品种总数的84.0%,除了在WxB1位点发现亚基缺失的品种（缺失比例为13.6%）外,没有发现其他亚基缺失类型。WxB1蛋白亚基缺失比例在冬、春小麦间差异较大,春小麦品种WxB1亚基缺失比例（21.5%）要高于冬小麦品种（8.9%）;农家品种、引进品种和育成品种中WxB1亚基缺失比例也各不相同,依次为0%、5.6%和22.6%。分析表明,新疆小麦品种淀粉糊化特性变异范围相当广泛,冬、春小麦品种在峰值黏度、稀澥值和反弹值等主要淀粉指标上均达到极显著差异,春小麦品种的淀粉特性优于冬小麦品种,并且WxB1亚基缺失体淀粉糊化特性的平均表现总体优于非缺失体。本研究所用3个分子标记对小麦基因组DNA扩增的稳定性、重复性较好,检测结果准确、可靠,可以用于小麦品种Wx基因组成的鉴定和糯质专用小麦的分子标记辅助选育。     

新疆小麦1BL/1RS易位和 Dx5基因的多重PCR检测及其面筋品质分析

为了给新疆小麦面筋品质改良提供参考依据,利用多重PCR体系对267份新疆冬、春小麦品种中1BL/1RS易位和 Dx5基因的分布进行了检测,并测定了其中181份小麦品种的面粉蛋白质含量、湿面筋含量、Zeleny沉淀值以及面团特性等品质性状。结果表明,新疆小麦品种中,1BL/1RS易位品种有55份,占20.6%,含有 Dx5基因的品种有76份,占28.5%。冬小麦品种中1BL/1RS易位系分布频率（26.6%）显著高于春小麦（9.6%）,而春小麦品种中 Dx5基因的分布频率（31.9%）高于冬小麦（26.6%）。在新疆小麦农家品种、引进品种和自育成品种中,1BL/1RS易位和 Dx5基因的分布频率也存在明显差异。分析表明,1BL/1RS和非1BL/1RS小麦品种的主要面筋品质性状（如Zeleny沉淀值、峰值高度、8 min宽度等）达到显著性差异（P＜0.05）,1BL/1RS小麦中含 Dx5和不含 Dx5基因品种的面筋指数、Zeleny沉淀值、峰值时间和8 min面积等5个参数差异达到显著水平（P＜0.05）。多重PCR体系检测结果可靠稳定,节省实验经费和时间,提高了效率,可用于小麦分子辅助育种。     

小麦HMW-GS和LMW-GS对新疆拉面及蛋白质品质的影响

为了探讨小麦HMW-GS和LMW-GS对新疆拉面及蛋白质品质的影响,以195份新疆小麦品种(系)为供试材料,测定其蛋白质品质性状,评价其新疆拉面加工品质,筛选出HMW-GS、LMW-GS存在单亚基等位变异的材料,进行成对数据的t测验.结果表明,就不同位点等位变异对新疆拉面加工品质的贡献大小来讲,Glu-A1位点上,1≥2*＞Null; Glu-B1位点上,17+18≥7+9≥7+8≥20≥6+8;Glu-D1位点上,5+10＞2≥2+12; Glu-A3位点上,gluA3c≥gluA3a＞ gluA3d;Glu-B3位点上,gluB3b≥gluB3a＞ gluB3d＞ gluB3c≥gluB3g＞gluB3j.不同亚基造成新疆拉面加工品质改善的蛋白质机理不同,其中1、2*、7+9、17+18、5+10、gluA3a、gluB3a、gluB3b、gluB3d和gluB3g显著提高了蛋白质的质量;7+8亚基同时显著提高了蛋白质的数量和质量.对于单个亚基而言,Null、7+8、2、gluB3d和gluB3g对籽粒和面粉蛋白质含量,Null、1、2、gluA3d和gluB3d对湿面筋含量,1、2*、7+8、7+9、5+10、gluB3a、gluB3b、gluB3d和gluB3g对Zeleny沉淀值,1、2*、7+8、17+18、5+10、gluB3a和gluB3b对峰值时间,1、7+8、gluA3a、gluB3c、gluB3b、gluB3d和gluB3g对峰值高度,1、2*、7+8、5+10、gluB3a、gluB3b、gluB3d和gluB3g对峰值宽度,1、2*、7+8、17+18、5+10、gluB3a、gluB3b、gluB3d和gluB3g对8 min宽度,1、2*、7+8、7+9、17+18、5+10、gluB3a、gluB3b和gluB3g对8 min面积均有显著提高或增加的作用.     

新疆春小麦品种磨粉品质与拉面加工品质的关系

为探讨新疆春小麦磨粉品质与面粉品质性状以及新疆拉面加工品质的关系,为新疆春小麦品种改良、新疆拉面专用品种选育以及新疆拉面加工品质改良提供理论依据,以36个新疆春小麦品种为试验材料,分析出粉率、灰分、色泽、粗细度等磨粉品质性状与面粉品质、面团品质和淀粉糊化粘度特性以及新疆拉面加工品质特性的关系。结果表明,新疆春小麦品种面粉色泽是磨粉品质的重要性状,与其他磨粉品质、面粉品质性状及新疆拉面加工品质呈显著相关。因此,在春小麦品种加工新疆拉面的品质改良中应重视磨粉品质的改良,特别是面粉色泽的改良,同时也要提高出粉率、降低灰分和破损淀粉率。新疆拉面的磨粉品质指标为出粉率≥60.77%,灰分≤0.45%,破损淀粉率≤3.77%,面粉颗粒度≤108.14%,亮度(L*值)≥90.86,红度(a*值)≥-0.82,黄度(b*值)≤9.00。     

西藏春小麦地方品种主要性状分析

对国家种质库提供的774份春小麦地方品种9个主要性状进行考察与分析。结果表明,西藏春小麦地方品种植株总体较高(126.1 cm),生育期较长(135.2 d),穗长9.5 cm,单株有效分蘖5.9个,单穗小穗数19.9个,每小穗粒数平均3.5粒,穗粒数51.8粒,穗粒质量2.0g,千粒质量38.1 g。其中,有2份的每小穗粒数>6.0粒、2份单穗粒数>100粒、2份的穗粒质量>4.0g、11份的千粒质量>50 g。除生育期外,其他性状均存在丰富的变异,变异系数表现为有效分蘖>穗粒质量>穗粒数>穗长>小穗粒数>千粒质量>株高>小穗数。各性状间存在不同的相关性,生育期与产量呈极显著正相关;株高和穗长与粒数极显著正相关,有效分蘖与穗粒数极显著负相关;穗粒数与穗粒质量极显著正相关,与千粒质量极显著负相关;千粒质量与穗粒质量极显著正相关。9个性状通过主成分分析可以总结为粒数、粒质量、穗长、分蘖、生育期5个主成分因子,根据5个主成分值综合评价,ZM019573、ZM019849、ZM019730、ZM018745、ZM019657、ZM019891、ZM020533、ZM018508、ZM019074、ZM020026等50个品种的表现较好。     

小麦HMW GS检测方法的优化及应用

为了准确快速鉴定小麦品种的HMW-GS组成,以18个已知HMW-GS组成的品种为对照,将4种不同浓度分离胶的SDS-PAGE与分子标记(Bx7、Bx7OE和By 8)相结合,构建一套适于检测HMW-GS组成的方法,并用该方法检测214份陕西小麦品种(系)的HMW-GS组成。4种分离胶浓度中,除了亚基7、7*与7OE和8与8*外,9%的分离胶可以很清楚地分离Glu1-位点的其他常见亚基,结合分子标记(Bx7、Bx7OE和By 8)检测对照品种,结果与已知亚基(基因)一致。用分离胶浓度为9%的SDS-PAGE结合分子标记(Bx7、Bx7OE和By 8)方法对陕西品种(系)检测结果表明,Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1分别有3、8和3个亚基种类,共28种亚基组合类型。以1、Null、7+9、7+8、7+8*、14+15、2+12和5+10为主要亚基类型,频率分别为55.6%、41.6%、43.9%、26.2%、10.3%、15.4%、79.0%和12.6%;同时在Glu-B1位点发现7+8*和6+8*亚基。该方法可以快速准确地评价小麦HMW-GS组成,有效区分Glu-B1位点的亚基7与7OE,8与8*,鉴定结果稳定可靠。     

新疆冬小麦品种资源籽粒性状和磨粉品质与新疆拉面品质的关系

为了给新疆冬小麦品种拉面品质改良提供理论依据,选用109份新疆冬小麦品种资源为试验材料,分析籽粒性状和磨粉品质与新疆拉面品质的关系.结果表明,籽粒性状中,千粒重与拉面手感、表观状态、光滑性显著正相关;籽粒硬度与适口性显著正相关;蛋白质含量与表观状态、黏弹性、光滑性、食味、拉面总分极显著负相关.磨粉品质中,出粉率与适口性显著正相关;灰分含量与食味显著负相关;L*值与适口性显著负相关;a*值与拉面手感、黏弹性、色泽、拉面总分显著正相关;b*值与拉面手感、黏弹性、光滑性、拉面总分显著负相关,与色泽极显著负相关.总体来看,籽粒蛋白质含量和面粉色泽是影响新疆拉面品质的重要籽粒性状和磨粉品质.其中籽粒蛋白质含量和面粉黄度(b*值)与新疆拉面评分呈显著线性负相关关系.因此,在优质新疆拉面冬小麦品种选育中,籽粒蛋白质含量应保持适当范围,并降低面粉黄度(b*值),从而达到改善新疆拉面品质的目的.对优质新疆拉面冬小麦品种资源的籽粒性状和磨粉品质进行综合分析后认为,优质新疆拉面冬小麦品种品质性状的指标为:千粒重≥40.34 g,粒径≥2.77 mm,籽粒硬度≥63.78,容重≥779.85 g·L-1,蛋白质含量(14％水分基)14.27％～16.90％,出粉率≥61.91％,灰分含量(14％水分基)≤0.45％,L*值≥90.87,a*值≥-1.16,b*值≤10.01.