中国大麦种质资源直链淀粉含量分析

为了弄清中国大麦种质资源中直链淀粉含量的高低,为今后的糯大麦研究和育种提供参考,利用近红外反射光谱（NIRS）法对含糯性基因的167个中国代表性大麦品种的直链淀粉含量进行了测定。结果表明,在中国大麦中鉴定发现的糯大麦种质均属低直链淀粉糯大麦（以下简称低直糯大麦）,尚无一份是无直链淀粉糯大麦（以下简称无直糯大麦）材料。167份含糯性基因品种的直链淀粉含量变异范围为13.34%～38.23%,平均值为25.23%,标准差为4.18,变异系数为16.56%。品种内不同单株间直链淀粉含量不同,有的品种单株变异系数大,有的变异系数小。在28个品种中检测到直链淀粉含量小于15%的单株,其中在6个品种中共鉴定出7份材料,直链淀粉含量低于10%,可以在我国糯大麦育种和遗传等基础理论研究中优先利用。由于大麦品种间和品种内单株之间的直链淀粉含量存在很大差异,因此进行糯大麦种质资源鉴定筛选时,应在品种群体测定的基础上,进一步开展单株纯系繁殖鉴定;在杂交育种中选择糯大麦亲本时,不但要考虑备选品种的直链淀粉含量,还要考虑其个体基因型的遗传一致性。     

中国糯大麦品种资源及地理分布研究

 【目的】鉴定中国糯大麦种质及了解中国糯大麦的地理分布状况。【方法】采用I2-KI染色方法,对7 713份中国栽培大麦种质资源进行糯性鉴定及地理分布研究。【结果】共鉴定出252份糯大麦品种,主要分布在黄河中下游、长江中下游和云贵、青藏高原。其中黄河中下游分布区是以河南为中心,长江中下游分布区以江苏为中心,云贵、青藏高原以云南和西藏为中心。【结论】中国糯大麦品种资源丰富,地理分布区域广泛。研究中国糯大麦可以更好地促进专用大麦育种筛选优异种质,为进一步研究中国糯大麦遗传资源起源奠定基础。     

大麦糯性相关基因Wx单核苷酸多态性分析

【目的】大麦Wx是控制直连淀粉合成相关的糯性基因,研究大麦糯性相关基因Wx单核苷酸多态性,并分析其与籽粒直链淀粉含量的关系。【方法】以2个国外糯大麦品种为对照,对30份高、中、低直链淀粉含量的中国大麦进行Wx的克隆和测序,分析Wx的单核苷酸多态性(SNP)及其与籽粒直链淀粉含量之间的关系。【结果】在对32个大麦品种的核苷酸序列多态性鉴定中,共检测到了169个多态性位点,平均每26bp检测到一个多态性位点。在所有检测到的多态性位点中,包括143个SNP和26个InDel,二者的频率分别为1/310和1/169。Wx的内含子1、3、5、8区,外显子2、5和5′-UTR及3′-UTR区域为变异富集区,其它区域变异较小。外显子2和内含子1区域所承受的选择压力较小。单倍型分析表明,第1种单倍型中包括所有低直链淀粉含量的材料。【结论】大麦Wx的多态性与直链淀粉含量之间存在明显的对应关系。     

中国大麦种质资源Wx蛋白分析及糯大麦分子标记验证

利用1D-SDS-PAGE分析了中国167份不同直链淀粉含量类型的大麦种质资源Waxy 蛋白类型,发现在低直糯大麦和无直糯大麦两种类型中,可能存在四种生化遗传变异类型。其中有两种与无直糯大麦有关,一种是Wx基因可以正常转录,但转录产生的Wx蛋白无活性,不能催化直链淀粉合成;另一种是Wx基因不能正常转录,既无Wx蛋白产生,也无直链淀粉合成。另外两种与低直糯大麦有关,一种是Wx基因可以正常转录,但转录产生的Wx蛋白活性有限,催化直链淀粉合成的功能降低;另一种是Wx基因不完全正常转录,产生的Wx蛋白数量有限,影响直链淀粉合成。利用4个大麦与小麦的STS标记和2个大麦与小麦的SSR标记对不同Wx蛋白类型进行糯性鉴定,结果表明,迄今利用的Wx基因的STS引物P1可能只适合用于CDC Candle遗传类型相同的糯大麦品种或基因型的鉴定。其它标记均不能用于鉴定大麦糯性胚乳表型,因此当前对于糯大麦育种及Wx分子鉴定研究而言,还有待于开发新的分子标记。