河南省小麦新品种(系)籽粒硬度等位变异检测

为了解河南省最新培育的小麦品种(系)的籽粒硬度概况和Puroindoline等位变异类型及其分布,以参加河南省小麦预试及区域试验的145份小麦新品种(系)为材料,采用单籽粒谷物特性测定仪(SKCS)、分子标记技术、限制性内切酶技术以及DNA测序技术,对其SKCS硬度表型及Puroindo1ine的不同等位变异类型进行了测试和鉴定。结果表明,参试材料中硬质麦比例较高,为64.1%,而混合型和软质麦比例较低,分别为18.9%和20.0%,SKCS硬度指数范围较宽,为13.0～75.9。在硬质麦的Puroindo1ine基因型检测中,共检测到Pina-D1b、Pinb-D1b和Pinb-D1p3种类型,其中Pinb-D1b所占比例最高,占87.1%,而Pina-D1b和Pinb-D1p则分别为4.3%和8.6%。不同Puroindoline基因型的籽粒硬度也存在差异,其中Pina-D1b突变型的硬度值最高,为72.3,Pinb-D1a(野生型)最低,为62.3,并且Pina-D1b与Pinb-D1b2种硬质类型的籽粒硬度呈显著性差异,而Pina-D1b与Pinb-D1p的籽粒硬度无显著性差异。     

Distribution of Grain Hardness in Chinese Wheats and Genetic Analysis

A hundred winter wheat and 41 spring wheat cultivars and advanced lines were used to investigate the distribution of grain hardness in Chinese wheats and correlations between grain hardness and other kernel traits. P1, P2, F1, F2 and F3 from three crosses, i. e. , Liken2/Yumai2, 85Zhong33/Wenmai6 and 85Zhong33/95Zhong459 were sown to study the genetics of grain hardness. Significant correlation was observed between hardness measured by Single Kernel Characteristic System 4100 (SKCS 4100) and Near Infrared (NIR) Spectroscopy, r ranging from 0. 85 to 0.94. Chinese wheat is a mixed population in terms of hardness, ranging from very soft to very hard. For autumn-sown wheat, on average, grain hardness decreases from north to south and spring-sown wheat is dominant with hard type. Hardness is negatively associated with flour color, and its associations with flour yield and ash content differ in winter and spring wheats. Grain hardness is controlled by a major gene and several minor genes with additive effect mostly, but dominant effect is also observed, with heritability of 0.78.     

新疆小麦地方品种籽粒硬度及其Puroindoline 基因等位变异研究

[目的]籽粒硬度是重要的小麦品质性状,了解新生疆小麦地方品种籽粒硬度的变异类型和分布,为新疆小麦品质育种提供遗传信息.[方法]利用单籽粒硬度仪(SKCS)和PCR扩增、酶切及DNA测序技术,结合改良的Friabilin提取及电泳分析方法,对105份新疆小麦地方品种的籽粒硬度及Pina和Pint等位基因进行研究.[结果]新疆小麦地方品种以硬质类型为主,平均硬度值为63.5.新疆小麦地方品种Puroindoline基因共有9种突变型,分别是Pina-D1a/Pinb-D1a,Pina-D1a/Pinb-Dlb,Pina-D1a/Pint-D1p,Pina-D1k ()/,Pina-D1l/Pinb-D1a,Pina-D1r/Pinb-D1a,Pina-D1a/Pinb-D1ab,Pina-D1a/Pint-Dlac和Pina-D1b/Pinb-D1p,其中Pina-D1 r/Pinb-D1a为新发现的突变型.新疆小麦地方品种Puroindoline基因型以Pina-D1a/Pinb-D1p为主导类型,共有62份,占59.1;;其Pina-D1k()/和Pina-D1 a/Pint-D1ab两种突变型与其地理来源和生态型密切相关,主要分布在南疆冬小麦中.Pina-D1a/Pinb-D1a(野生型)的硬度值显著低于突变型,Pina-Dlk()/的硬度值最高,但Pins-D1k ()/ ,Pina-D1a/Pinb-D1p和Pina-D1a/Pinb-D1ab的硬度值差异不显著.[结论]新疆小麦地方品种籽粒硬度及其Puroindoline等位变异和分布信息能为新疆小麦品质改良和引种提供理论依据.     

Friabilin蛋白表达量与小麦籽粒硬度的关系

 籽粒硬度是决定小麦 (TriticumaestivumL .)品质的重要性状 ,水洗淀粉表面的friabilin蛋白 ,分子量约 15kDa ,是这一性状的生化基础。用单粒谷物特性仪 (SKCS)和改进的聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS PAGE)分析了中优95 0 7穗系 34份和国内外冬小麦品种 (系 ) 10 4份的籽粒硬度和friabilin表达水平。结果表明 ,friabilin谱带相对表达量与籽粒硬度显著相关 ,即friabilin谱带强 ,籽粒硬度数值低 ;friabilin谱带弱 ,籽粒硬度数值高。用friabilin蛋白表达量判断籽粒软硬的准确率分别为 85 .3%和 86 .5 % ,其相关系数分别为 - 0 .6 8和 - 0 .6 6 ,均达到 1%的显著水平。因此 ,friabilin蛋白SDS PAGE改进的技术可用于小麦籽粒硬度生化标记的辅助选择。     

CIMMYT人工合成小麦与普通小麦杂交后代籽粒硬度puroindoline基因等位变异检测

 【目的】山羊草与硬粒小麦杂交培育的人工合成小麦已广泛应用于国内外小麦品种改良，研究人工合成小麦与普通小麦杂交后代的籽粒硬度变异类型，有助于提高育种效率。【方法】以来自CIMMYT的176份人工合成小麦与普通小麦杂交后代为材料，采用单籽粒谷物硬度测试仪、特异引物的PCR扩增和改进的SDS-PAGE凝胶电泳对其SKCS硬度及其基因型进行了研究。【结果】硬质基因型均为Pina-D1b/Pinb-D1a类型，软质基因型有Pina-D1a/Pinb-D1a、Pina-D1j/Pinb-D1i、Pina-D1a/Pinb-D1i和Pina-D1c/Pinb-D1h等4种类型。其中Pina-D1j/Pinb-D1i是最常见的突变类型，占软质麦总数的49.1%。不同puroindoline类型的硬度比较表明，Pina-D1b/Pinb-D1a与其它类型间差异均达1%显著水平。在软质基因型中，Pina-D1c/Pinb-D1h和Pina-D1a/Pinb-D1i类型硬度相对较高，与Pina-D1j/Pinb-D1i和Pina-D1a/Pinb-D1a的籽粒硬度差异达5%显著水平。另外，Pina-D1a/Pinb-D1i的千粒重和粒径也显著高于其它变异类型。【结论】本试验发现了多种普通小麦中未曾发现过的puroindoline基因型，且硬度数值间存在显著差异，为人工合成小麦在品种改良中的应用和我国从CIMMYT引种提供了依据，同时也有助于puroindoline基因的多态性研究。     

不同粉路小麦面粉粉色和面片色泽的变化

为了明确系统小麦面粉粉路与小麦面粉、面片色泽的关系,笔者测定了20种系统小麦面粉的L~*,a~*,b~*值、灰分含量、蛋白含量、麸星面积、黑点面积及面片色泽与褐变情况。结果表明:小麦面粉色泽的影响因素除原粮及其清理效果外,粉路对小麦面粉色泽的影响很大。小麦面粉的b~*值、灰分含量、蛋白含量、麸星面积和黑点面积,各系统内部呈现后路高于前路;XF粉、后路B粉、T粉、前路B粉、前路M粉、D粉、S粉、前路M粉各系统之间呈现递减趋势;L~*,a~*值与之相反。不同粉路制成的面片色泽随着时间的推移逐渐变暗,在8 h至24 h之间面片色泽变化最大,褐变较明显,前路M粉的面片在24 h内的L~*值较其他粉路的L*要高,面片色泽较白,褐变较慢,其次是B粉、T粉、D粉;在4个粉路系统中前路M粉最好,属于优质粉,褐变最严重的是吸风粉,其面片色泽深、暗、黄,属于劣质粉。因此,粉色优质的小麦面粉粉路推荐为B磨粉的前路、M磨粉的前路。     

小麦puroindoline及其相关基因分子遗传基础研究进展

籽粒硬度是重要的小麦品质性状之一,对小麦的磨粉品质和加工品质有重要影响。控制籽粒硬度的主效基因puroindoline位于5D染色体的短臂上,可分为Pina和Pinb2种类型。Pina和Pinb紧密连锁,编码区均为447个碱基,没有内含子,共同形成小麦籽粒硬度的分子遗传基础。目前,普通小麦和山羊草中均已发现多种puroindoline变异类型,其中引起小麦籽粒硬度大幅度升高的Pina-D1b类型的分子机制为从编码区第23个碱基开始缺失15380个碱基。Puroindoline除了对小麦籽粒硬度有重要影响之外,对其它品质性状也有重要影响,不同puroindoline变异类型之间小麦品质具有一定差异。另外,与puroindoline紧密连锁的Gsp-1基因变异类型更为丰富,但对籽粒硬度没有明显的调节作用。最近发现的与puroindolineb高度同源的基因Pinb-2v具有4种类型,分别位于小麦7A、7B和7D染色体上,可能对籽粒硬度具有微效的调节作用。本文通过对puroindoline的分子特征和突变类型以及相关功能进行分析和总结,旨在为中国小麦品质的基因工程改良提供参考。     

黄淮麦区小麦新品系籽粒硬度相关基因分子鉴定及其对产量性状的影响

 【目的】以黄淮麦区小麦新品系为材料,通过对其籽粒硬度相关基因的鉴定,明确黄淮麦区小麦新品系的籽粒硬度基因型分布规律,为小麦品质改良提供优异基因资源。【方法】利用单籽粒谷物特性测定仪（SKCS）、PCR扩增、酶切以及DNA测序技术,对来自黄淮麦区109份小麦新品系的籽粒硬度表型、puroindo1ine基因型及其puroindo1ine b-2的不同等位变异类型进行了鉴定与分析。【结果】黄淮麦区材料中硬质麦比例较高,为61.5%。混合型和软质麦比例较低,分别为15.6%和22.9%,硬度指数范围较宽,为3.2—82.6。在硬质麦的puroindo1ine基因型检测中,发现有Pinb-D1b、Pinb-D1p和Pina-D1b共3种类型,其中,Pinb-D1b所占比例最高,为86.5%,Pinb-D1p和Pina-D1b分别为7.5%和6.0%。通过对puroindo1ine b-2变异检测,发现在调查的所有小麦材料中,D和A基因组上均含有Pinb-D2v1和Pinb-A2v4,其中,86份小麦品种（系）B基因组上的基因型为Pinb-B2v3,剩余的23份材料为Pinb-B2v2。通过对位于普通小麦B基因组puroindo1ine b-B2的2个基因型进行产量相关性状的分析,发现Pinb-B2v3变异的小麦品种（系）在穗粒数、单穗粒重、旗叶长和旗叶面积上均显著高于Pinb-B2v2变异类型的小麦品种（系）,同时Pinb-B2v3变异类型小麦的千粒重、小穗数、粒长、粒宽和旗叶宽等性状也略高于Pinb-B2v2变异类型的小麦。【结论】在黄淮麦区109份小麦新品系中,硬质麦比例较高,混合型和软质麦比例较低。硬质麦中,Pinb-D1b是最为常见的类型。在puroindo1ine b-2基因位点上,Pinb-B2v3变异类型小麦的产量相关性状略优于Pinb-B2v2变异类型小麦。     

我国春小麦品种籽粒硬度等位变异的STS检测

籽粒硬度是重要的小麦品质性状。采用单籽粒硬度仪(SKCS)和STS标记对春麦区主要推广品种和品系55份进行了籽粒硬度和Puroindoline等位变异类型检测,结果表明,全国春麦品种61.8%为硬质类型,混合和软质品种频率较低,分别为25.5%和12.7%,SKCS硬度指数分布范围为11～84。共检测到6种Puroindoline基因类型,其中Pinb-D1b 分布范围最广,出现在29个品种(系)中;Pina-D1b有2份,Pinb-D1a为7份,Pinb-D1c、Pinb-D1d和Pinb-D1e分别为1、13和3份。Pinb-D1a(野生型)硬度低于突变型,差异达1%显著水平,Pinb-D1b和Pina-D1d无显著性差异。     

新疆春小麦品种Pins基因等位变异及其对新疆拉面加工品质的影响

【目的】检测新疆春小麦品种Pins等位变异分布规律,分析不同Pins基因型春小麦品种籽粒硬度的差异,探讨Pins对春小麦品种主要品质性状和新疆拉面加工品质的影响,明确籽粒硬度影响新疆拉面加工品质的分子遗传基础及机理。【方法】以386份新疆春小麦品种资源为材料,用分子标记检测籽粒硬度Pins,测定品质性状(籽粒性状、磨粉品质、面粉品质、面团特性、淀粉糊化特性等),制作新疆拉面并进行评鉴。【结果】Pins等位变异分布规律:在新疆春小麦品种资源中,Pina有2种等位变异,分别为Pina-D1a(占比86.79%)、Pina-D1b(13.21%);Pinb有3种等位变异,分别为Pinb-D1a(64.77%)、Pinb-D1b(32.12%)和Pinb-D1p(3.11%);Pina/Pinb有6种基因型组合,分别为Pina-D1a/Pinb-D1a(58.81%)、Pina-D1a/Pinb-D1b(25.39%)、Pina-D1a/Pinb-D1p(2.59%)、Pina-D1b/Pinb-D1a(5.96%)、Pina-D1b/Pinb-D1b(6.74%)和Pina-D1b/Pinb...     

云南小麦籽粒硬度分布研究*

 硬度是小麦重要的品质性状之一，主要影响磨粉品质和食品加工品质。研究用云南省各地州有代表性的大面积主推品种39份调查了云南省小麦品种的籽粒硬度分布，结果表明云南省小麦籽粒硬度变化范围大,表现为硬质麦、软质麦和混合类型小麦共存，其中中等偏硬的小麦品种最普遍，占53.8%；中等偏软的比例最低，为7.7%；极端类型软质麦的比例较高，为17.9%。此外，云南省自育小麦品种的籽粒硬度与国内外品种差距不大。     

西藏小麦品种籽粒硬度遗传多样性

籽粒硬度是影响小麦磨粉品质和食品品质的重要因素。利用单粒谷物特性测定仪、PCR扩增和核苷酸测序技术,对121份西藏地方品种进行籽粒硬度性状遗传多样性研究。结果表明:西藏品种籽粒硬度平均值为43.73%,硬度值大于60%的品种有43种,占35.5%;混合麦22个,占18.2%;软质麦56个,比例为46.3%。符合优质饼干硬度特性的品种有42种,达到34.7%。有5种硬度基因组合类型:野生型、PinaD1b、Pinb-D1b、Pinb-D1c、Pinb-D1p。野生型比例最高,占51.22%。Pinb-D1c次之,占21.31%,其余依次为Pinb-D1b、Pina-D1b、Pinb-D1p。各种组合类型的SKCS硬度值Pinb-D1cPina-D1bPinb-D1bPinb-D1p野生型。西藏小麦品种籽粒硬度性状遗传多样性的研究将为青藏高原以及其他地区的育种提供种质资源和理论依据。     

中国小麦品种磨粉品质研究

 用 10 0份冬麦品种和 4 1份春麦品种 (系 )研究了我国小麦磨粉品质现状及其与籽粒性状的相关性 ;用荔垦 2号 /豫麦 2号和 85中 33/豫麦 4 9等 2个组合的F3 研究了出粉率的遗传规律。结果表明 ,品种间出粉率差异大 ,冬麦变幅为 6 5 .6 %～ 77.2 % ,春麦为 6 2 .7%～ 75 .9%。冬麦品种以北部冬麦区出粉率最高 ,长江中下游冬麦区出粉率最低 ;面粉白度与之相反 ,以长江中下游麦区最好 ,北部冬麦区面粉白度最差。冬麦品种出粉率与容重和硬度呈极显著正相关 ,r值为 0 .39和 0 .4 9,面粉白度和硬度呈极显著负相关 ,r=- 0 .4 4 ;春麦品种出粉率与籽粒蛋白呈极显著负相关 ,r=- 0 .5 2 ,面粉白度和硬度呈极显著负相关 ,r =- 0 .35 ,面粉灰分和硬度呈极显著正相关 ,r =0 .4 9。出粉率受多基因控制 ,广义遗传力为 4 5 %～ 6 0 %。建议将硬度、出粉率和面粉颜色列入各地的育种目标。     

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。     

小麦籽粒硬度分布的研究

为了解春小麦籽粒硬度及其单粒硬度分布频率,采用Perten SKCS 4100型单粒谷物硬度仪对92份春小麦和21份冬小麦品种的籽粒硬度及其单籽粒分布频率进行了研究,结果表明,春小麦品种按籽粒硬度分为3类5级,硬质、混合麦和软质类型分别占参试春小麦的27.2%、54.3%和18.5%,硬质、混合和软质冬小麦分别占供试冬小麦的23.8%、28.6%和47.6%..东北春麦区以硬质为主,北部春麦区和西北春麦区则以混合类型为主.硬质麦硬度值变幅为58±18～86±16,硬度低于46和高于47的籽粒频率分别为1%～38%和62%～99%;混合麦硬度值为22±28～56±21,硬度指数低于46和高于47的籽粒分别占26%～79%和21%～74%;软质麦硬度值为1±16～40±13.硬度值低于46和高于47的籽粒分别为72%～99%和1%～28%.硬度值高于60的籽粒在90%以上的硬质品种有克旱16,硬度值低于33的籽粒频率在90%以上的软质品种有巴97-8397等5份.千粒重大于40.0g和粒径大于2.50mm的品种频率分别为20.6%和23.9%.     

小麦多酚氧化酶研究进展

小麦面粉和面食品的色度是小麦磨粉品质和面食品的主要评价指标。特别是面条、馒头、饺子、烙饼等中式食品对白度的要求相当高。多酚氧化酶(PPO)与小麦面粉及其面食品在加工、贮藏中的褐变直接相关。同时,多酚氧化酶种类的遗传变异和表达差异也决定小麦籽粒中的PPO总活性高低,从而直接或间接影响面粉的白度。笔者综述了近年来小麦多酚氧化酶生化机理、分布和分子生物学遗传分析以及与品质关系等方面的研究进展,并且根据多酚氧化酶的表达特性,讨论了小麦高白度新品种选育的策略。     

转基因小麦Puroindoline蛋白SDS-PAGE 方法的研究与应用

小麦嘌呤吲哚蛋白(Puroindoline)是优质遗传特性硬度的生化标记,对小麦磨粉品质起决定性作用.对目前分析此类蛋白的两类Triton-X-114和Tricine-SDS-PAGE系统进行了优化和比较,建立了详细的适合半子粒分离Pin蛋白的电泳方法.采用此法检测转pinA基因的硬粒小麦P34的后代以及转基因硬粒小麦之间杂交子代的外源基因pinA的表达情况,取得了良好的效果.该方法为Puroindoline蛋白的进一步研究奠定了基础,为小麦品质生化和分子标记辅助育种提供了方法.     

施氮时期对硬粒小麦和普通小麦籽粒蛋白质的影响

随施氮时期推后，硬粒小麦和普通小麦籽粒蛋白质含量增加，但增幅不同，单粒蛋白质含量及其变化与此相似，蛋白质产量呈常态变化，品种间存在明显差异。     

玉米面粉面团品质改良技术研究

采用不同热处理，不同脱水方法以及复合配粉的方法。进行改善玉米面粉的面团品质试验。试验证明：用汽蒸加热处理脱胚玉米Cha，湿磨后有喷雾干燥法脱水，得到的玉米面粉有良好的面团品质，普通玉米面粉与羧甲基纤维素（CMC），琼脂，小麦面粉按一定比例配粉，也可获得良好的面团品质。     

利用RNAi技术抑制籽粒PPO合成改良小麦面粉白度的研究

【目的】通过RNAi策略抑制小麦籽粒ppo的表达,获得籽粒PPO酶活性低、白度高的转基因小麦新种质。【方法】构建了以小麦胚乳特异表达启动子1Dx5启动子驱动的籽粒ppo的RNAi载体pBAC47P-ppoIR,利用基因枪将该载体与含bar的表达载体基因枪共转化中优9507幼胚愈伤组织,获得T0转基因植株。通过分子鉴定（PCR、Southern杂交、半定量RT-PCR、Northern杂交）、酶活筛选和白度测定等方法对转基因植株及其后代株系进行筛选。【结果】获得了27株阳性T0转基因植株。转基因植株及其后代经PCR和Southern杂交检测表明,RNAi构件已经稳定整合到T1的12个株系中。半定量RT-PCR和Northern杂交结果表明有20株T2籽粒中ppo表达水平明显低于对照。对转基因T2灌浆期籽粒进行PPO同功酶活性分析表明,有6个株系的PPO活性有所减弱。对T4籽粒的面片白度测定表明,5个株系的白度均比对照有所提高,其中2个株系效果显著。【结论】RNAi技术的表达能抑制籽粒ppo表达,降低PPO同功酶的活性,明显提高小麦面片白度,从而为小麦面粉白度的改良、品质育种提供了材料。