俄罗斯小麦高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)分析及评价

为了解俄罗斯小麦种质资源的品质遗传基础,本研究利用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成进行研究。结果表明:俄罗斯小麦在Glu-A1位点具有1、2~*和Null三种等位变异,Glu-B1位点具有6+8,7+8,7+9,13+16,14+15和17+18六种等位变异,Glu-D1位点具有2+12和5+10两种等位变异。俄罗斯小麦麦谷蛋白亚基组成共有20种,其中,以2~*、7+9、2+12,2~*、7+9、5+10和1、7+9、5+10为主,占比分别为28.65%、27.49%和14.63%,其他HWM-GS组成占比低于3.51%。根据Payne评分标准对俄罗斯小麦品质进行评价,评分范围5～10,评分为10的HWM-GS组成有6个,分别为1、7+8、5+10,2~*、7+8、5+10,1、17+18、5+10,2~*、17+18、5+10,1、13+16、5+10和1、14+15、5+10,分别占比3.51%、2.34%、2.34%、1.75%、0.58%和0.58%。这些数据可以看出俄罗斯春小麦优质亚基变异较为丰富,而且,优质麦谷蛋白亚基13+16、14+15、17+18在东北春小麦中罕见,为改良当地小麦品质提供了重要的种质资源。     

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。     

CIMMYT小麦种质农艺及品质性状分析

为给黄淮南片冬麦区小麦育种提供种质信息，将1 328份CIMMYT国际面包小麦观察圃(IBWSN)的种质于2011-2015年度种植于黄淮南片冬麦区的新乡，调查了42^nd ～46^th国际面包小麦观察圃种质的主要农艺性状和抗病性，分析了45^th国际面包小麦观察圃种质的品质表现及优质亚基基因状况。结果表明，CIMMYT国际面包小麦观察圃种质均表现为春性，综合农艺性状差；株高不低于80 cm，大多数（84.6%）在90～110 cm之间；千粒重高于45.0 g和50.0 g的比例分别为28.4%和10.0%。CIMMYT国际面包小麦观察圃种质的花期与黄淮南片冬麦区品种一致，多数小麦种质白粉病发生比较轻。45^th国际面包小麦观察圃种质的湿面筋含量为23.6%～41.6%，其中，13.2%的小麦种质湿面筋含量大于35.0%，40.8%的小麦种质湿面筋指数不低于80.0%；49.7%的小麦种质携带Dx5+Dy10基因，3.0%的小麦种质携带Bx7^OE 基因；有 10个小麦种质含有优质5+10亚基及7超量表达亚基，可作为优质亲本改良黄淮南片冬麦区高产品种。     

甘肃省小麦品种(系)HMW-GS和1BL/1RS易位系测定及其对品质的影响

【目的】为甘肃省小麦品质育种改良及食品加工提供理论依据和实践指导.【方法】本研究应用SDS-PAGE及1BL/1RS易位系特异引物,测定了小麦亲本材料的HMW-GS组成、1BL/1RS易位系和品质状况.【结果】HMW-GS的Glu-A1位点有3种变异,Glu-B1位点7种,Glu-D1位点6种,优质亚基5+10的频率较低,仅占17.46%;共出现17种HMW-GS组合形式,N/7+8/2+12组合的频率最高;Glu-1总评分与沉淀值、面团稳定时间、面团形成时间、面筋指数等性状呈极显著正相关;26个小麦材料被鉴定为1BL/1RS易位系,占供试材料的41.27%;1BL/1RS易位系可显著降低与面筋质量有关的品质性状,使沉淀值、面筋指数、面团形成时间、面团稳定时间等品质指标显著降低,而对反映蛋白质数量的相关性状影响较小,蛋白质含量、湿面筋含量等指标在1BL/1RS易位系和非1BL/1RS易位系间无明显差异.【结论】甘肃小麦品种中优质HMW-GS亚基所占比例低,且1BL/1RS易位系所占比例较高,在小麦品质育种改良工作中需要继续引进优良材料作为亲本.     

施氮水平对7S亚基缺失大豆根系形态和结瘤固氮的影响

为有效推广功能型大豆7S亚基缺失品种,以7S亚基缺失大豆品系东富2号为研究对象,设置4种施氮水平(纯N),N0(0 mg·kg~(-1))、N1(25 mg·kg~(-1))、N2(50 mg·kg~(-1))、N3(75 mg·kg~(-1)),采用桶栽法研究大豆根系形态和结瘤固氮对不同施氮水平的响应。结果表明:N1(25 mg·kg~(-1))水平下根系干重加大,根冠比增大,根瘤固氮潜力高,单株产量较高。N2(50 mg·kg~(-1))水平下根长、根表面积、根体积在生育后期增长较快,根系干重较大,根冠比低,固氮酶活性最高,单株籽粒产量最高。N3(75 mg·kg~(-1))水平下植株干重较大,无效生长较多,根瘤数少,固氮潜力和根冠比低,单株产量不高。综合籽粒产量和根系特性指标,功能型大豆7S亚基缺失品系东富2号的适宜施肥量为25~50 mg·kg~(-1)。     

ATP合成相关基因在小麦BNS不育系育性转换中的差异表达

为了探讨ATP合酶α亚基和腺嘌呤磷酸核糖基转移酶(APRT)与温敏雄性不育系BNS育性的联系,利用荧光实时定量PCR方法,在花药发育的4个重要时期(四分体期、单核期、二核期和三核期),定量检测ATP合酶α亚基和APRT相关基因在不育及可育条件下花药中的mRNA表达水平。不育条件下,ATP合酶α亚基基因从四分体到二核期表达量持续下降,与可育株相比在单核期表达量显著下降;APRT1在4个时期的表达量低于其在相应可育条件下的表达量,而APRT2基因在BNS不育和可育条件下维持较低的表达水平。APRT相关基因表达量在三核期均有较显著提高,且可育条件下比不育条件下提高更明显。因此认为,ATP合酶α亚基基因与BNS育性转换密切正相关,APRT基因在三核期转录水平的变化与BNS育性转换有一定关系。     

基于线粒体COⅠ基因的中国沿海和泰国普吉岛里氏拟石磺群体遗传结构分析

通过对COⅠ序列的分析,研究了中国沿海及泰国普吉岛8个里氏拟石磺群体的种群遗传结构,171个样本中共检测出单倍型101个,117个多态性位点,里氏拟石磺具有高的单倍型多样性(0.974±0.005)和核苷酸多样性(0.032 2±0.001 3)。分子方差分析(AMOVA)表明,50.99%的变异存在于种群间,49.01%的变异发生在种群内。群体间遗传分化固定指数(F st)、基因流(N m)及遗传距离分析表明,里氏拟石磺已明显分化为显著的遗传结构。遗传距离模式(IBD)检测显示,里氏拟石磺群体的遗传距离与地理距离之间不存在明显的线性关系。历史动态检验推断,湛江(ZJ)、苍南(CN)、东寨港(HN)、文昌(WC)及普吉岛(TH)种群可能经历过历史上的种群扩张事件。中国沿海群体扩张时间推测大约为0.781~0.725 Ma BP,泰国普吉岛群体约为0.035 Ma BP,两者可能伴随更新世冰期的气候变暖、冰川消融和海平面上升等现象发生。     

不同氮素水平对7S亚基缺失大豆品质及相关性状的影响

为明确7S亚基缺失大豆品系—东富2的理想施氮水平,充分体现特用大豆品种的高附加营养品质,设置4种施氮水平(纯N),N0(0 mg·kg~(-1))、N1(25 mg·kg~(-1))、N2(50 mg·kg~(-1))、N3(75 mg·kg~(-1)),采用桶栽法研究氮素对7S亚基缺失大豆品质及其相关性状的影响。结果表明,N1水平下,7S亚基缺失大豆的光合速率、叶绿素含量、氮素吸收效率和籽粒理论产量较高,蛋白质含量和脂肪含量分别为40.36%和21.78%,其中脂肪酸组分中软脂酸为12.9%,油酸为16.6%。N2水平下,7S亚基缺失大豆的干物质重、氮素积累量和籽粒理论产量最高,蛋白质含量和脂肪含量分别为39.57%和21.23%,其中脂肪酸组分中软脂酸和油酸分别为14.4%和16.1%。综合籽粒理论产量、品质及其相关性状,大豆品系东富2在N1水平下,光合生理特性表现良好,氮素吸收率较高,籽粒产量未降低的同时,蛋白质含量、脂肪含量和有益脂肪酸含量均有所提高。本研究结果对实现节本增效优质的7S亚基缺失大豆生产具有重要意义。     

高邮湖大银鱼、太湖新银鱼Cytb和COⅠ 基因序列多态性分析

为探明高邮湖大银鱼、太湖新银鱼野生资源状况,利用线粒体DNA Cytb和COⅠ基因序列,对高邮湖大银鱼、太湖新银鱼的遗传多样性水平及遗传结构进行分析。试验结果显示,大银鱼Cytb基因序列全长1141 bp,其中多态性位点14个,共定义12个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.871±0.031和0.00172±0.00019,具有高单倍型多样性和低核苷酸多样性特征。COⅠ基因片段长度为630 bp,其中多态位点5个,共定义6个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.747±0.041和0.00202±0.00019,具有高单倍型多样性和低核苷酸多样性特征;太湖新银鱼Cytb基因序列全长1141 bp,其中多态性位点13个,共定义9个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.609±0.078和0.00094±0.00027,具有高单倍型多样性和低核苷酸多样性特征。COⅠ基因片段长度为630 bp,其中多态位点2个,共定义3个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.232±0.085和0.00038±0.00014,呈现低单倍型多样性和低核苷酸多样性。大银鱼和太湖新银鱼Tajima′s D和Fu′Fs中性检验值为负值,且歧点分布曲线呈单峰型,表明历史上经历过种群扩张。研究结果表明,应通过多种措施加强高邮湖银鱼种质资源保护。     

红螯螯虾累代繁养群体的遗传多样性分析

为研究国内不同繁养基地红螯螯虾群体的遗传结构特征,采用线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)序列直接测序的方法,获取红螯螯虾国内6个繁养群体(安徽阜阳、浙江湖州、广东珠海、江苏镇江、海南澄迈、江苏苏州)共180个样本的COⅠ序列。试验结果显示,序列比对长度为831 bp,其中变异位点56个,简约信息位点16个。基因序列G+C(%)含量较低(39.765%),表现出较明显的碱基组成偏倚性。180个样本共检测到10种单倍型,其中单倍型H1出现次数最多,为安徽阜阳、广东珠海、江苏镇江、海南澄迈、江苏苏州群体的共享单倍型。国内红螯螯虾繁养群体的遗传多样性较高,所有样本的总体单倍型多样性指数为0.693,核苷酸多样性指数为0.00652。其中苏州群体的单倍型多样性指数最高(0.964),海南澄迈群体最低(0.618)。不同群体间的遗传距离为0.00403～0.00969,海南澄迈和安徽阜阳群体间的遗传距离较大(0.00969),广东珠海和江苏苏州群体间遗传距离最小(0.00403)。试验结果表明,国内红螯螯虾繁养群体保持着较高的遗传多样性,群体间存在着一定的基因交流。试验结果为后续合理开发利用国内红螯螯虾种质资源积累了数据资料。