山东省小麦品种高分子量谷蛋白亚基遗传变异分析

对山东省 2 0世纪 6 0年代以来育成推广的 6 0个小麦品种的高分子量谷蛋白亚基的遗传变异进行了分析 ,并分析了亚基和面粉品质的关系。结果表明 :在所研究的小麦品种中 ,Glu -1位点具有较丰富的遗传变异类型 ,共有 1 3种亚基类型和 2 2种亚基组成模式。各亚基出现频率不尽相同 ,A1位点上的 1亚基出现频率为 5 0 0 % ,B1位点上 7+ 8亚基出现频率为 4 8 3% ,D1位点上 2 + 1 2亚基出现频率为 6 5 0 %。亚基 1 ,2+ 1 2 ,7+ 8模式出现频率最高 ,同时出现了含有 2 + 1 0亚基的新的亚基组成模式。优质亚基 5 + 1 0仅在 80年代以后选育推广的小麦品种中存在 ,且 5 + 1 0亚基出现频率和高分子量谷蛋白亚基品质评分均呈现上升趋势。亚基 7+ 9、1 3+ 1 6、5 + 1 0均对沉降值和谷蛋白大聚体 (GMP)含量有显著的正向作用     

高产稳产小麦新品种中麦155的选育

中麦155选育组合是济麦19×鲁麦21,是中国农业科学院作物科学研究所与山东省农业科学院作物所合作、利用小麦与玉米杂交单倍体技术培育的小麦新品种.它具有高产、稳产、抗病等特点,于2012年2月通过河北省农作物品种审定委员会审定(冀审麦2012005).     

小麦秆锈病新抗源及抗病基因所在染色体特异分子标记

【目的】小麦秆锈病是具潜在毁灭性的小麦病害之一,秆锈菌小种Ug99严重威胁全球小麦生产。本研究通过对165份小麦-近缘植物染色体系进行抗秆锈病鉴定,筛选小麦秆锈病新抗源并建立抗病基因所在染色体特异分子标记,以发掘小麦秆锈病新抗源,培育抗病品种,有效防御Ug99导致的秆锈病。【方法】将供试的165份小麦-近缘植物染色体系、3份六倍体小麦及感病对照小密穗分别播种于直径10 cm的瓦盆中,生长到一叶一心时,用中国小麦秆锈菌流行小种34MKGQM和21C3CTHSM进行接种,当感病品种小密穗充分发病时,按照0-4级标准调查记载侵染型,对供试材料的抗秆锈病级别进行统计。同时,提取免疫、近免疫、高抗秆锈病附加系/代换系及其对应的整套染色体系、中国春等材料的基因组DNA,利用101对PLUG引物进行PCR扩增,扩增产物经限制性内切酶酶切后进行电泳检测,筛选并建立抗秆锈基因所在染色体特异分子标记。【结果】在165份小麦-近缘植物染色体系中,中国春-卵穗山羊草7M^g#1附加系、中国春-卵穗山羊草7M^g#1(7A)和7M^g#1(7B)代换系、中国春-帝国黑麦1R附加系、中国春-中间偃麦草?Ai附加系（?表示外源染色体同源群未鉴定）、中国春-单芒山羊草6N附加系、中国春-易变山羊草6S^vS端体附加系和中国春-智利大麦6H^ch附加系9份材料对秆锈病表现为免疫或近免疫;ALCD-尾状山羊草7C#1附加系、中国春-卵穗山羊草7M^g#1(7D)代换系、中国春-帝国黑麦6R附加系、中国春-高大山羊草6S^l#3附加系、中国春-高大山羊草6S^l#2(6B)代换系、中国春-希尔斯山羊草3S#1附加系和中国春-拟斯卑尔脱山羊草2S^g#3附加系7份材料对秆锈病表现为高抗;其余材料均表现为中感或高感。抗秆锈性基因定位信息比较分析发现,高大山羊草6S^l#2和6S^l#3、帝国黑麦6R、智利大麦6H^ch、卵穗山羊草7M^g#1、尾状山羊草7C、中间偃麦草?Ai染色体上可能含有抗秆锈新基因。分子标记筛选、定位及特异性验证研究共获得8个新的多态性标记,其中5个（TNAC1715、TNAC1718、TNAC1737、TNAC1739和TNAC1753）和3个（TNAC1740、TNAC1751和TNAC1756）分别被定位在6R和6S^l染色体上。【结论】筛选得到8份可能含有抗秆锈新基因的材料,建立了抗秆锈基因所在染色体特异新标记8个。     

部分CIMMYT小麦种质的耐盐性鉴定与评价

为了筛选耐盐小麦新种质,以耐盐小麦品种青麦6号为对照,分别在小麦苗期以相对盐害指数、芽期以根系盐害易感指数和相对苗长为鉴定和评价指标,对选自国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）的417份小麦材料进行耐盐性筛选与鉴定。结果显示,有39份小麦种质的耐盐性优于对照,经相关分析和主成分分析发现,总根长SSI值可作为根系耐盐指标用于耐盐性综合评价;结合总根长SSI值、盐害指数和相对苗长的隶属函数综合值进行聚类分析发现,cm58、cm163、cm439和cm440 四份小麦种质的耐盐性优于对照青麦6号,是研究小麦耐盐性和培育耐盐小麦新品种的优异材料。     

强筋小麦贮藏蛋白的积累动态、种类及相对含量分析

小麦贮藏蛋白是面粉品质的主要评价指标。本研究以不同高分子量麦谷蛋白亚基组合的强筋小麦(济麦44和济麦229)和中筋小麦(济麦22)为试材,分析强筋小麦和中筋小麦及4+12和5+10高分子量麦谷蛋白亚基组合的籽粒醇溶蛋白、麦谷蛋白及谷蛋白大聚合体(GMP)在小麦灌浆期的积累动态和成熟籽粒中的贮藏蛋白种类、相对含量。结果表明,强筋小麦和中筋小麦的麦谷蛋白和醇溶蛋白在整个小麦灌浆期的积累趋势相同,均持续上升,但GMP积累却存在较大差异,强筋小麦的GMP含量持续增加而中筋小麦呈“下降-上升-下降-上升”的趋势。从高分子量麦谷蛋白亚基组成类型上看,5+10亚基组合的醇溶蛋白、麦谷蛋白及GMP在灌浆中后期的含量均高于4+12亚基组合类型。通过TMT(tandem mass tags)蛋白质组学分析发现,3个小麦品种的成熟籽粒共检测到53个贮藏蛋白,共分为三类,包括27个醇溶蛋白、16个Avenin-like蛋白和10个麦谷蛋白。济麦44较济麦22相对含量高的原因是大多数贮藏蛋白的表达量高,而济麦229相对含量高的原因是部分贮藏蛋白超高量表达。本研究结果可为我国小麦品质改良和优质小麦生产提供技术参考...     

小麦品质快速检测体系的应用研究

小麦品质的优劣决定其最终用途,最终用途的多样化也使小麦品质的检测技术和方法不断多样化。本文概括综述了快速检测小麦品质的技术方法,并利用这些技术方法对试验样品的籽粒硬度、籽粒蛋白含量、湿面筋含量、沉降值、面粉揉混特性、淀粉品质特性等进行检测分析,认为单籽粒谷物特性测定仪（SKCS）、近红外光谱技术（NIR）、面筋仪、Zeleny沉降值、揉混仪、快速粘度分析仪（Rapid Visco Analyzer,RVA）等形成了一套快速检测小麦籽粒品质、面粉品质和面粉淀粉品质的体系。该体系对于小麦品质育种早代的品质检测评价及快速、准确检测大批量商品小麦品质具有重要意义。     

不同栽培措施对济麦22产量及其构成因素的影响

选择4个试点,通过大区试验研究了播期、种植密度（基本苗,下同）和灌溉对济麦22产量及其构成因素的影响。结果表明,播期对单位面积穗数、千粒重及籽粒产量有显著影响,但对穗粒数影响不大,10月5日-15日播种,产量三要素协调,较易发挥济麦22的产量潜力,过早或过晚均对籽粒产量不利;不同种植密度对籽粒产量及其构成因素均有显著影响,适宜种植密度范围为180～240万／hm^2;灌溉对籽粒产量及其构成因素均有显著影响,籽粒产量随灌溉次数增加明屁提高,拔节期灌溉增产效果最为显著。     

Wx蛋白组成对小麦籽粒淀粉合成的影响

 【目的】通过对籽粒淀粉积累和淀粉合成关键酶的活性进行比较,初步明确不同Wx蛋白组成小麦品种淀粉理化特性差异的酶学基础。【方法】以6类Wx蛋白组成的14个小麦品种为试材,测定其籽粒灌浆过程中直、支链淀粉积累动态和4种淀粉合成关键酶的活性变化,对测定结果进行统计分析。【结果】Wx蛋白数目和类型对4种淀粉合成关键酶活性和直、支链淀粉合成有明显影响。随着Wx蛋白数目的增多,4种淀粉合成关键酶活性呈现升高的趋势,尤其是淀粉粒束缚淀粉合成酶（GBSS）,籽粒直链淀粉含量也相应升高。Wx-B1缺失蛋白对GBSS活性影响最大,直链淀粉合成能力下降最明显,其次是缺失Wx-D1蛋白,Wx-A1蛋白缺失作用最小。籽粒灌浆过程中,4种淀粉合成关键酶活性高度相关,并与直、支链淀粉含量密切相关,说明直、支链淀粉的合成是相互影响、相互制约、同步进行的。【结论】Wx基因是影响籽粒直链淀粉含量的重要决定因素,Wx基因可以通过自身数目和组成的变化,控制GBSS的活性,并对其它淀粉合成关键酶的活性产生影响,最终影响直、支链淀粉的合成,形成不同的淀粉理化特性和加工品质。     

高产小麦品种‘济麦22’配粉效应及馒头制作品质研究

为了深入了解‘济麦22’的食品加工特性和配粉技术,更大程度地发挥‘济麦22’的高产潜力价值及为面粉企业更好地利用该品种提供理论依据。将当前大面积推广的小麦品种‘济麦22’面粉按0、20%、40%、60%、80%和100%比例分别与‘济南17’和‘济宁13’面粉混合,形成不同类型的配粉,研究了配粉的面粉颜色、蛋白质特性、面团揉混特性、淀粉RVA糊化特性等变化及馒头品质表现。结果表明,不同类型配粉的品质特性存在差异,‘济麦22’与‘济南17’的2、3号配粉的白度、面片色泽、蛋白质特性和面团揉混特性等均有较好改善,3、4号配粉具有较好的RVA糊化特性,3、4号配粉的馒头品质较好;‘济麦22’与‘济宁13’的4、5号配粉的面粉白度和面片色泽特性较好,3号配粉具有较好的蛋白特性,3、4、5号配粉的面团揉混特性和RVA糊化特性得到一定改善,2、3号配粉的馒头品质较好。这说明添加一定比例的‘济麦22’面粉到‘济南17’或‘济宁13’面粉中可以生产出适合制作优良馒头的面粉。‘济麦22’与‘济南17’面粉的合理搭配不仅可以合理利用有限的‘济南17’优质小麦,更重要的是使‘济麦22’的高产潜力得到更好地发挥,在最大程度上提高‘济麦22’和‘济南17’原粮的经济价值和使用价值。     

面条品质不同的小麦品种籽粒淀粉特性及淀粉合成的差异

为给小麦面条品质改良提供理论依据,以4个携带全部3个Wx蛋白亚基的普通小麦品种为试材,检测其籽粒灌浆期淀粉合成关键酶活性的动态变化,并对籽粒淀粉理化特性和面条加工品质进行比较.结果表明,籽粒灌浆过程中,济麦19和济麦20 的淀粉粒束缚淀粉合成酶(GBSS)活性明显较低,而参与支链淀粉合成的关键酶如ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)活性差异不明显,最终其籽粒直链淀粉含量显著低于鲁麦14和鲁麦21,面粉膨胀势、糊化峰值粘度和崩解值较高,面条加工品质优良.淀粉合成关键酶活性与直、支链淀粉增长速率显著相关,说明遗传背景不同是造成淀粉合成和最终加工品质差异的重要原因.不同淀粉合成关键酶活性之间密切相关,说明参与淀粉合成的酶是相互影响、共同作用的;直、支链淀粉增长速率高度相关,说明二者的合成是相互制约、同步进行的.携带全部3个Wx蛋白亚基的普通小麦品种的GBSS活性可以存在显著差异,从而形成不同的淀粉理化特性和面条加工品质,因此完全有可能在不缺失Wx蛋白的普通小麦中选育出优质面条品种.参与淀粉合成的关键酶是相互影响的,单独改变一种或几种淀粉合成关键酶的表达或活性,可能对淀粉品质的遗传改良作用较小.