Glu-1和Glu-3等位变异及1BL/1RS易位与面包和面条品质关系的研究

 高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）和低分子量麦谷蛋白亚基（LMW-GS）组成和1BL/1RS易位是决定小麦加工品质的关键因素。将试验Ⅰ80份和试验Ⅱ78份国内外小麦品种分别在2种和4种环境条件下种植，研究了HMW-GS和LMW-GS的组成及1BL/1RS易位对面团流变学特性、面包和面条品质的影响。结果表明，Glu-B1、Glu-D1和Glu-B3位点对面团流变学特性、面包和面条品质的效应较大，而Glu-A3位点的效应较小。单个亚基对面筋强度和面包体积的贡献大小为，在Glu-A1位点，1＞2*＞N；在Glu-B1位点，7+8＞7+9；在Glu-D1位点，5+10＞4+12＞2+12；在Glu-A3位点，Glu-A3d＞Glu-A3c＞Glu-A3a；在Glu-B3位点，Glu-B3d＞Glu-B3f＞Glu-B3b＞Glu-B3j。单个亚基对延伸性和面条评分的贡献大小为，在Glu-A1位点，1＞N；在Glu-B1位点，20＞7+9＞7+8；在Glu-D1位点，4+12＞5+10≥2+12；在Glu-A3位点，Glu-A3c≥Glu-A3d＞Glu-A3a；在Glu-B3位点，Glu-B3b≥Glu-B3f＞Glu-B3d＞Glu-B3j。1BL/1RS易位对面团流变学特性、面包和面条品质皆有极显著的负面影响。     

小麦高分子量谷蛋白1Dx2基因启动子的克隆及功能鉴定

以小偃6号基因组DNA为模板,利用聚合酶链式反应扩增到1kb左右的核酸序列,将其克隆到pMD18-T载体上。经测序鉴定及序列分析后得知,该片段为小麦高分子量谷蛋白基因(HMW-GS1Dx2)上游启动子及信号肽编码区,共1050bp。将其与β-葡糖苷酸酶(GUS)基因编码序列融合,用基因枪法将构建的嵌合基因转入小麦未成熟种子及叶片,检测其瞬时表达活性。组织化学检测表明,由该启动子驱动的GUS融合基因能在种子中表达,而在叶片中却未见表达,从而证实此HMW-GS1Dx2启动子具有在小麦胚乳中高效表达的活性,为小麦胚乳生物反应器的研究奠定了基础。     

高分子量麦谷蛋白亚基作为面包小麦品种烘烤品质评价指标的研究

以面包小麦品种为材料,研究了高分子量麦谷蛋白亚基与小麦品质性状（包括籽粒蛋白质含量、ＳＤＳ沉降值及比沉降值）的关系。相关分析及逐步回归分析结果表明,Ｇｌｕ－Ｂ１和ＧＬｕ－Ｄ１位点控制的亚基等位变异与品质性状密切相关。Ｇｌｕ－Ｂ１的品质效应来源于７＋８亚基、１７＋１８亚基与７＋９亚基之间的差异;Ｇ１ｕ－Ｄ１的品质效应则来源于５＋１０亚基与２＋１２亚基之间的差异。还对现有的几种高分子量麦谷蛋白亚基的评分方法进行了评价。     

小麦遗传资源HMW麦谷蛋白亚基组成及其与面包烘烤品质关系的研究

历经３年，对利用ＳＤＳ－ＰＡＧＥ技术分析的５０７１份小麦遗传资源的高分子量麦谷蛋白亚基组成及其与面包烘烤品质性状的关系进行了研究。结果发现亚基组合共１１８种，在中国材料中发现９０种，其中所含优质亚基５＋１０的比例只有国外材料的１／３，在部分品种中发现２、５、８、１０、１２等亚基单独出现，另在一个品种Ｇｌｕ－Ｂ１位点上发现一种新型基组合６＋９，依据各亚基对译伦尼沉降值，粉质仪评价值及面包评分３个性状     

普通小麦—Elymus rectisetus异附加系的特征特性研究

报道了对普通小麦Elymusrectisetus异附加系1026A1、1057A1和1035A2的细胞学、白粉病抗性、高分子量麦谷蛋白亚基组成和形态学性状的研究结果。细胞学鉴定表明,三种异附加系均为2n=22Ⅱ;1026A1、1057A1和1035A2的花粉母细胞减数分裂中期I染色体构型统计结果为2n=22Ⅱ的细胞分别占观察细胞总数的95.1%、97.0%和96.0%,表明3种异附加系具有良好的细胞学稳定性。小麦白粉病抗性鉴定结果表明,E.rectisetus品系1050表现免疫,异附加系和普通小麦亲本Fukuhokomugi高度感染白粉病。异附加系的高分子量麦谷蛋白亚基组成与Fukuhokomugi相同。此外,获得1026A1的形态学标记一个。     

小偃6号HMW-GS表达动态研究

以小偃 6号为试验材料 ,在其开花至成熟期 ,每隔 2～ 4d采收 1次籽粒 ,提取籽粒中的麦谷蛋白 ,通过十二烷基硫酸钠 -聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS- PAGE)对高分子质量的麦谷蛋白亚基 (HMW- GS)进行分离。结果表明 :高分子质量麦谷蛋白在籽粒成熟过程中 ,各个亚基大约在花后 12 d开始表达 ,但不同亚基开始表达时期稍有差异 ;在花后 16 d之前 ,各个亚基蛋白的绝对量增长缓慢 ;花后 16 d之后 ,各个亚基蛋白绝对量迅速增加至一稳定值 ,且花后 2 0 d之后各个亚基蛋白的相对含量基本保持不变。     

Analysis of Dynamic Accumulation of Three Types of Glutenin Subunits and Their Content in Relation to Sedimentation Value in Common Wheat

The biosynthetic time and accumulations of A-, B-, and C-type glutenin subunits in 7 winter wheat cultivars with different quality （strong, medium, weak gluten） were analyzed by SDS-PAGE. The results showed that no glutenin subunit was observed within 8 d after anthesis. Parts or all A-, B-, and C-type subunits appeared around day 12 in different cultivars. Other A-, B-, and C-type subunits appeared gradually. The accumulation of A-, B-, and C-type subunits fluctuated before maturity. The results of analysis of correlation between the ratios of A/T （total content of glutenin subunits）, A/C, AJ （B＋C）, （A＋B）/C, and （A＋B）/T and SDS-sedimentation value suggested that they were more significant. The negative correlation between the ratio of （B＋C）/T and SDS-sedimentation value was more significant, and the correlations between the ratio C/T and the SDS-sedimentation value were significantly negative.     

在一对面包小麦杂交后代中Glu—B1控制的麦谷蛋白亚基17 18对烘烤品质的影响

将两个优质面包小麦品种安农8455(含Glu-Bl控制的7 8亚基)和Yecora Rojo(含Glu-Bl控制的17 18亚基)进行杂交,测定了其F_3代重组株系的高分子量麦谷蛋白亚基组成、SDS沉降值、伯尔辛克值、蛋白质含量和籽粒产量以及收获指数。利用方差分析、协方差分析和回归分析说明了,17 18亚基对面包品质的作用明显优于7 8亚基,两者的品质差异随着蛋白质含量的增加而增大。文中讨论了17 18亚基在培育较高面包品质潜力的小麦品种中的利用价值。     

Glu-B1位点亚基色谱鉴定及7OE对面团强度的影响

准确鉴定高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)及探讨其对面团特性的影响是小麦品质研究的重要内容。用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和反相高效液相色谱(RP-HPLC)对62份品种(系)的HMW-GS组成进行鉴定。结果表明,结合SDS-PAGE和RP-HPLC两种方法可以对Glu-B1位点,尤其是Glu-B1(7 8)进行有效鉴定。选用13份姊妹系为材料,使用RP-HPLC和凝胶色谱(SE-HPLC)方法,研究了Glu-B1al(7OE 8*)以及贮藏蛋白组分含量对面团强度的影响。结果表明,Glu-B1al(7OE 8*)可显著提高HWM-GS总量和面团强度,7OE可作为优质亚基用于强筋小麦育种。相关性分析表明,谷蛋白总量、HWM-GS、LMW-GS以及x-HMW含量与最大抗阻力呈1%显著正相关,相关系数分别为0.76、0.76、0.77和0.72。SDS-不溶性谷蛋白大聚体(UPP)占谷蛋白聚合体总量的百分比与揉面仪峰值时间、粉质仪形成时间和稳定时间以及最大抗阻呈1%或0.1%显著正相关,相关系数分别为0.77、0.90、0.89和0.87。醇溶蛋白与谷蛋白含量的比值与揉面仪峰值时间呈1%显著负相关,相关系数为-0.69;与粉质仪稳定时间和最大抗阻呈5%显著负相关,相关系数分别为-0.58和-0.64。HPLC可有效分离和量化HWM-GS,并作为小麦品质育种有效的辅助手段。     

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。