中国小麦微核心种质低分子量麦谷蛋白Glu-A3位点等位基因的PCR检测

低分子量麦谷蛋白在麦谷蛋白中约占75%,对小麦品质具有重要的作用。目前对LMW-GS组成与小麦品质的关系尚无统一的、标准的、综合的结论,中国小麦LMW-GS的分布现状尚很少研究。本研究利用7对低分子量麦谷蛋白Glu-A3位点等位基因的特异引物标记,对200份中国小麦微核心种质的Glu-A3位点的分布状况进行PCR分析,结果表明:中国微核心种质中以c、a、d三个等位亚基的品种数目为多,近一半的品种含Glu-A3c,1/4的品种含Glu-A3a,14.5%的品种含Glu-A3d,三者占总品种数的85%。含Glu-A3b和Glu-A3e的品种各占5%左右,含Glu-A3f的只占1%,因此,对面筋强度作用较大的b、d亚基的数目较少,而对面筋强度作用最小的c亚基却占44.5%。可见通过调整LMW-GS亚基的组成将是改良我国小麦品质的一条重要的途径。     

几对麦谷蛋白亚基对小麦面筋品质的影响

麦谷蛋白亚基组成类型是决定小麦加工品质的重要内在因素,改进小麦品种的亚基构成已成为品质育种的重要依据之一,因而鉴定优质亚基的类型对品质育种具有重要的意义.本研究采用郑麦9023/安农9267、皖麦19/安农9267/皖麦19、#445/陕225//安农91168/繁3/皖麦19的F5代株系,烟农19/安农9914、烟农19/安农9916的F3代株系,烟农19/安农9914的F4株系组成9个群体,共1 562个株系,分别检测HMW-GS、LMW-GS的组成,测定了和面图参数和SDS沉降值,分析了麦谷蛋白亚基等位基因对品质性状的影响.结果表明,在Glu-A1位点,1亚基的SDS沉降值显著高于N亚基,1亚基的峰高显著大于N亚基,对于和面时间、衰落角(耐揉性),两亚基间差异不显著.在Glu-D1位点,5+10亚基SDS沉降值显著高于2+12,和面图参数中峰高及和面时间5+10显著高于2+12,衰落角差异不明显;2+12亚基与4+12亚基对SDS沉降值及和面图参数的影响差异不显著.Glu-B1位点,SDS沉降值17+18亚基高于14+15亚基,峰高与衰落角两对亚基间差异不显著,和面时间17+18亚基显著高于14+15亚基;对于LMW-GS,Ⅱ-1群体的Glu-D3e亚基SDS沉降值显著高于Glu-D3a,其他3个群体亚基间差异不显著,在和面时间、峰高及衰落角3项指标中,Glu-D3a与Glu-D3e间差异不显著.     

小麦粉溶剂保持力与籽粒硬度及蛋白质含量的关系

为了探讨小麦粉溶剂保持力(SRC)与籽粒硬度及蛋白质含量之间的相关性,选用19份小麦品种为试验材料,分别对不同生态地点下的小麦粉SRC、籽粒硬度和蛋白质含量进行了测定.结果表明,籽粒硬度与小麦粉水SRC、碳酸钠SRC和乳酸SRC间相关达1%显著水平,相关系数分别为0.8518、0.7453和0.8523,与蔗糖SRC间相关不显著;蛋白质含量与蔗糖SRC、乳酸SRC间相关达5%显著水平,相关系数为0.5545和0.5206,与水SRC及碳酸钠SRC间相关不显著.多元逐步回归分析表明,在小麦粉4种SRC中,籽粒硬度能够解释乳酸SRC变异的72.6%,蛋白质含量能够解释蔗糖SRC变异的30.7%,回归方程分别为Y(Hardness)=1.814X(LASRC)-120.242和Y(Protein content)=0.081X(SSRC)+3.363.参试材料在不同地点的品质指标与所有地点品质指标平均值间极显著正相关,其中合肥点与品质指标平均值之间总体相关程度较高;不同地点间小麦粉4种SRC极显著正相关,差异表现存在一致性.     

小麦品质性状的基因型和环境及其互作效应分析

对两年度三个试点13个小麦品种的16个主要品质性状进行分析,研究基因型和生长环境及其互作效应。结果表明,品质性状在不同小麦品种及不同试点间皆存在显著差异,其中硬度、PPO(多酚氧化酶)活性、AWRC(碱性水保持力)、稀懈值的变异系数较大;膨胀势、最终粘度、峰值粘度的变异系数较小。糊化温度、碱性水保持力、峰值时间、蛋白质含量、湿面筋含量、PPO活性、黄色素含量、膨胀势、峰值粘度、稀懈值、回升值、Zeleny沉降值、硬度的环境效应大于基因型效应;SDS沉降值和最终粘度的基因型效应大于环境效应,保持粘度受环境效应影响较小。     

小麦品种品质性状变异及优质基因的鉴定

分析了50个小麦品种的蛋白质含量、SDS沉降值、碱性水保持力和膨胀势等品质性状的变异,分别用PCR特异扩增和SDS-PAGE对1Dx5、1Dy10亚基基因和糯质基因进行了检测.筛选出一批高蛋白、强面筋的小麦品种,如MW18、安农9043、安农91168和安农9267,都含有1D5 10亚基基因.筛选出碱性水保持力和蛋白质含量都较低的小麦品种Tincurrin、皖麦48和Caldwell,推荐作为软质小麦育种的亲本使用.鉴定出小麦品种扬97-65和川96003缺Wx-B1,#445缺Wx-A1.试验表明,高分子量麦谷蛋白5 10亚基基因在现有小麦品种中已有较高的比例,而糯质蛋白基因缺失型品种尚少见.     

小麦籽粒发育过程中多酚氧化酶同工酶的变化

选取了19个冬小麦品种,分别在籽粒满仁期、灌浆中期和蜡熟期取样分析多酚氧化酶同工酶谱的变化。试验结果表明,满仁期多酚氧化酶同工酶谱带最多,随后,低分子量区多酚氧化酶同工酶谱带浓度不断下降,至蜡熟期,低分子量区同工酶谱带已很微弱,收获干燥后的籽粒未检测到同工酶谱带。在籽粒同一发育时期,品种间同工酶谱带非常相似。这些变化对研究成熟小麦籽粒中多酚氧化酶活性变异的原因具有重要意义。     

结缕草组织培养及农杆菌介导转化的主要因子优化

以破除休眠的结缕草种子为试材,对其愈伤组织的诱导、分化及农杆菌介导法转化的主要因子作了研究.结果表明,结缕草种子愈伤组织的诱导以含2,4-D 1 mg/L NAA 3 mg/L、分化以含6-BA 3 mg/L KT 3.5 mg/L、生根以含NAA 0.3 mg/L的MS培养基为佳.GUS瞬间表达研究表明,以继代培养2周的愈伤组织为起始材料,采用负压处理和农杆菌感染10 min,尔后在光条件下共培养转化为佳.     

小麦单株产量及其相关性状的全基因组QTL分析

探索和鉴定调控小麦产量因子的基因位点有助于产量的遗传改良。以安农0711/烟农19 BC1F2回交群体(680个家系)为供试材料,单粒播种,于黄熟期测定单株有效穗数,收获后测定穗粒数、千粒重及单株产量。利用完备区间作图法对上述单株产量及其相关性状进行全基因组QTL定位。结果表明,控制千粒重的QTL有3个,主要分布在染色体1D(2个)和4B(1个)上,分别位于标记区间Xcfd27-Xwmc432,Xwmc432-Xcfd61和Xwmc89-Xwmc48;控制单株产量和单株有效穗数的QTL均各有2个,分别位于染色体1A和5D的相同区间Xwmc312-Xwmc120和Xgwm271-Xcfd18;没有检测到控制穗粒数的QTL位点。     

中国小麦微核心种质及地方品种籽粒休眠特性的分子标记鉴定

为探索我国小麦微核心种质及地方品种籽粒休眠的遗传基础,利用已报道的4个3AS上的SSR标记(Xbarc57、Xbarc294、Xbarc310和Xbarc321)和1个3BL上的Viviparous-1基因标记Vp1-b2对107份我国小麦微核心种质及31份地方品种进行籽粒休眠的分子标记鉴定。结果表明,5个分子标记在试验材料中表现出丰富的等位变异,具有5～6种等位类型,与籽粒萌芽指数(GI)密切相关。根据一般线性模型分析结果,各位点的等位变异显著影响籽粒休眠,其中Vp1-b2和Xbarc294对籽粒休眠作用较其他标记大,可分别解释65.8%和61.2%的表型变异;其次是Xbarc310(56.3%)和Xbarc57(55.8%),最小的是Xbarc321(53.3%)。而5个标记联合可解释95.9%的性状变异,其次是Vp1-b2和Xbarc294的组合(89.1%),解释变异最小的标记组合是Vp1-b2和Xbarc321(79.4%)。5个分子标记即可解释籽粒休眠的绝大部分表型变异,说明我国小麦微核心种质及地方品种籽粒休眠特性受3AS和3BL上的2个主效基因控制。     

小麦多酚氧化酶概述

简述了多酚氧化酶的概念、分布,介绍了其生理生化特性及功能,并指出影响小麦多酚氧化酶活性的因素。