小麦高分子量谷蛋白亚基缺失品质效应研究进展

高分子量谷蛋白亚基（high-molecular-weight glutenin subunits,HMW-GS）是小麦籽粒贮藏蛋白的重要组成成分,其数量和质量与品质密切相关。聚合优质HMW-GS可改良强筋小麦制品面包品质,相反HMW-GS缺失可能在弱筋小麦制品饼干、糕点或其他特色食品品质改良上具有重要应用价值。本文从小麦HMW-GS缺失的类型和机制、贮藏蛋白组分和蛋白体发育、面粉和面团品质效应以及食品加工品质改良等方面进行了综述,分析了当前小麦HMW-GS缺失研究利用中存在的问题,并对未来研究方向进行了展望。     

小麦Glu-A1位点null和1亚基重组姊妹系间品质差异的研究

为了解小麦Glu-A1位点的null和1亚基间的遗传差异，对具有null和1亚基的8个重组姊妹系进行了品质差异的研究。结果表明，在Glu-A1位点为1亚基与其相应的null亚基的重组姊妹系间在蛋白质含量、湿面筋、SDS沉降值、硬度的平均值分别为16．65％／17．44％、29．38／32．00、36．09／40．68、50．56／51．42，均以null亚基的为高。研究结果为两种亚基在小麦品质育种中的亲本选配及其应用提供了参考依据。     

小麦HMW-GS与戊聚糖含量及其组分的相关分析和聚类分析

分析了21个不同小麦品种的HMW_GS组成,并测定了各品种戊聚糖及其组分的含量。根据亚基评分对不同小麦品种HMW_GS等位基因位点变异和亚基组合类型与戊聚糖、各组分和组分比值进行了相关分析,又根据评分和总戊聚糖含量对这21个品种进行了聚类。结果表明,供试材料的HMW_GS组合类型有11余种;不同品种间,阿拉伯糖变异大,木糖变异小,戊聚糖含量和各组分均有较大差异;大部分指标与Glu_1位点有显著的负相关,其中Glu_D1位点大于另外2个位点;N,7,17 18和2 12亚基对戊聚糖及各组分含量影响较大,烘烤品质较好的亚基1和5 10对戊聚糖及各组分含量的贡献则较小;含有亚基组合(N,7,2 12)的大部分戊聚糖指标含量均较高;聚类分析中把这些品种分为4类,第1类可以作为饲料生产,第3类可以作为食品工业生产。     

黄淮麦区小麦品种高分子量谷蛋白亚基及亚基组成与品质性状关系的研究

对黄淮麦区的77个不同小麦品种高分子量谷蛋白亚基及亚基组成与蛋白质含量和沉降值之间的关系进行了研究,结果表明:Glu-1三位点的亚基等位变异共有13种,A1位点亚基1出现频率最高,为71.05%,亚基2*最低,仅为3.94%;B1位点亚基7 9和7 8相对频率最高,分别为43.42%和31.58%,亚基17 18出现频率最低,为1.32%;D1位点亚基2 12出现频率最高,为52.63%,亚基4 12最低,为3.16%。值得注意的是,优质亚基14 15和5 10,在B1和D1位点分别出现了较高的频率,为10.53%和31.21%。三位点亚基对蛋白质含量的效应分别表示为:1≥2*>Null,14 15≥17 18≥7 8>7>7 9>20≥6 8,5 10>2 12≥4 12。对沉降值的效应分别表示为:2*≥1>Null,14 15≥7 8>7≥17 18>7 9≥20>6 8,5 10>2 12≥4 12。在蛋白质含量水平上,亚基组成1、14 15、2 12,1、7 8、5 10,1、7、5 10和1、7 9、5 10相对较高;在沉降值水平上,亚基组成1、7 8、5 10和1、14 15、2 12相对较高。因此,研究认为三位点分别为1或2*、7 8或14 15、5 10是品质优良的最佳亚基组合。     

部分引进优质小麦高分子量谷蛋白亚基的组成研究

通过SDS－PAGE聚丙烯酰胺凝胶电泳技术分析了从国内外引进的23个优质小麦材料的高分子量谷蛋白亚基组成。研究表明，大多数品系（种）都具有优质亚基：5＋10，其中还有1个品系具有5＋12优质新亚基。在所分析的材料中，还出现了一些少见的特殊亚基：6＋7＋8、6＊＋8、4＋5＋12、2＋12＋5＋10。本文对利用引进优质小麦材料改良我省小麦品质的策略进行了分析和讨论。     

春小麦航天诱变入选后代的变异研究

本文介绍了小麦纯系克498和龙0657航天诱变第2代(SP2)和第3代(SP3)的入选与决选情况,SP2和SP3代主要农艺性状的变异,SP3代决选株籽粒高分子量麦谷蛋白亚基(HM-GS)和醇溶蛋白电泳谱带的变异。研究表明:(1)克498 SP2和SP3代的有益变异入选株率和决选株率分别为1.02%、0.81%和2.47%、1.39%;龙0657 SP2和SP3代的有益变异入选株率和决选株率分别为0.97%、0.50%和3.77%、1.68%。(2)克498 SP2和SP3代的入选株主要农艺性状的变异幅度、极值和变异系数与其亲本相比都有很大差异;SP2代的差异大于SP3代;克498 SP2和SP3代的差异大于龙0657 SP2和SP3代的差异。(3)克498和龙0657 SP3代决选株间主要品质性状存在较大差异;0657 SP3决选株间主要品质性状的差异大于克498 SP3代决选株。(4)克498和龙0657 SP3代HMW-GS组成的变异频率分别为8.3%和28.1%。(5)克498和龙0657 SP3代醇溶蛋白电泳谱带变异频率分别为45.8%和50.0%。     

不同高分子量麦谷蛋白亚基小麦品种（系）的粒重增长特性分析

为给小麦高产优质育种提供参考,以黄淮麦区35个主栽小麦品种（系）为材料,利用SDSPAGE电泳技术对其进行了高分子量麦谷蛋白亚基鉴定,并对各参试品种的灌浆特性进行了分析。结果表明,35个黄淮麦区小麦品种（系）中 GluA1、GluB1和 GluD1位点分别只有2、5和4种亚基类型,分别以Null、7+9和2+12亚基为主,所占比例分别为71.4%、45.7%和62.7%。依据 GluB1和 GluD1位点的亚基特点,将参试品种（系）分为三类。对这三类品种（系）的灌浆期粒重增长特性分析发现,第I类（亚基组合：7+8/2+12）品种（系）灌浆速率较快,最终粒重较高;第II类（亚基组合：7+9/2+12）品种灌浆持续时间较长,但灌浆速率不及第I类,最终粒重较高;第III类（亚基组合：7/5+10或7+8/5+10）品种（系）灌浆持续时间较短,且灌浆速率较慢,最终粒重不高。三类品种（系）相比,粒重增长速率在灌浆前期基本相同,但35 d以后,第III类品种（系）粒重增长速率明显减慢,这可能是导致其最终粒重显著低于前两类品种（系）的主要原因。     

水肥模式对小麦产量、品质和HMW-GS表达量的影响

为给小麦高产优质育种和栽培提供理论依据,以临Y7287为材料(亚基类型:1,7+9,5+10),研究5种水肥模式对小麦产量、品质和HMW-GS表达量的影响。结果表明,水肥模式4[适期晚播,冬前限量灌水(450 m3.hm-2)、拔节期增量灌水(900 m3.hm-2),施N 225 kg.hm-2,底追比7∶3]的小麦籽粒产量、湿面筋、沉降值、稳定时间和评价值最高,并且有利于1、5、10亚基的积累和形成,其中对1、5亚基的影响较大。不同水肥模式下,小麦HMW-GS形成时间和积累强度动态变化规律基本一致,均随着籽粒灌浆的进行,亚基相继形成,谱带逐渐稳定,积累量也逐渐增加,谱带颜色加深。花后20 d亚基完全形成,但不同水肥模式下HMW-GS形成时间有差异,水肥模式4亚基形成最快。因此,在小麦生产管理中,可选择水肥模式4实现小麦优质高产。     

澳大利亚小麦品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

[目的]为我国小麦品质育种提供有益的信息。[方法]利用SDS-PAGE技术对澳大利亚64份主要推广小麦品种的高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）组成进行研究,明确其HMW-GS构成,从中筛选出具有优质亚基的材料。[结果]在参试材料中共检测到9种不同的亚基类型。在Glu-A1位点有Null、1等位变异类型,以1为主要类型,频率为59.37%;Glu-B1有7、7＋8、7＋9、14＋15、17＋185个等位变异类型,以7＋8为主要类型,频率为56.20%;Glu-D1有2＋12、5＋10等位变异类型,以2＋12为主要类型,频率为70.30%。同时发现共有12种亚基组合,以＂1,7＋8,2＋12＂为主要类型。所有品种品质得分范围为4～10,平均得分为7.4。[结论]64个供试品种品质普遍较好。     

利用转基因技术改良小麦品质的研究进展

小麦作为世界丰要粮食来源,其转基因遗传改良受到广泛关注.随着生活水平的提高,人们对面食品各种品质的需求也越来越高,利用转基因技术对小麦进行品质改良成为近几年小麦研究的热点.小麦品质包括加工品质和营养品质,加工品质又包括磨粉品质和食品加工品质.目前的小麦品质改良中,磨粉品质的改良主要通过提高籽粒硬度(grain hardness)基因pin的含量;食品加工品质的改良主要通过提高小麦高分子量谷蛋白业基(high-molecular-weight glutenin subunit,HMW-GS),尤其是1ny10、1Dx5及1Ax1亚基的含量;小麦的营养品质改良主要是提高赖氨酸及铁结合蛋白的含量;面粉白度是衡量面粉品质的重要性状之一,利用转基因技术从遗传因素进行的面粉白度改良主要集中在对多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)的抑制上;淀粉品质是小麦品质的一个重要方面,淀粉品质改良的研究主要集中在对支链含量相关淀粉基因的研究上.本文就应用转基因技术对小麦品质在这五个方面的改良进行了概括介绍,并对其中存在的问题进行了探讨.