高分子量麦谷蛋白亚基的SDS-PAGE图谱在小麦品质研究中的应用

本实验应用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),分析了河南72个小麦品种(品系)的高分子量(HMW)麦谷蛋白亚基组成,并测定其蛋白质含量、面筋含量、沉淀值、流变学特性和面包烘烤品质。发现含有 Glu—1 D 5+10亚基的品种一般有好的面粉品质和面包烘烤品质,含有 Glu—1 B 7+8或 Glu—1 A 2~*或 Glu—1 B 7亚基的品种有     

普通小麦HMW谷蛋白亚基与蛋白质含量和沉降值的关系

对148个不同小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基与蛋白质含量、沉降值之间的关系进行了研究。结果表明:G lu-1三位点控制的亚基等位变异与品质性状关系密切。A 1位点1亚基和N出现的频率基本相当,对蛋白质含量效应N>1,对沉降值1>N;B 1位点7 9亚基对出现频率最高,其次为7 8,各亚基对蛋白质含量效应为17 18>7 8>7>7 9>6 8>14 15>13 16,对沉降值的作用为7 8>13 16>17 18>7 9=7>14 15>6 8;D 1位点5 10亚基对频率高于2 12,各亚基对蛋白质含量效应以5 10>2.2 12>2 12>2 10,沉降值效应以2.2 12>5 10>2 12>2 10。具有亚基N,17 18,5 10组合类型的小麦品种可成为蛋白含量较高的品种;1,7 8,2.2 12组合类型的小麦品种可成为加工品质较好的品种。     

在一对面包小麦杂交后代中Glu—Bl控制的麦谷蛋白亚基17＋18对烘烤品质…

将两个优质面包小麦品种安农８４５５和ＹｅｃｏｒａＲｏｊｏ进行杂交，测定其Ｆ３代重组株系的高分子量麦谷蛋白亚基组成、；ＳＤＳ沉降值、伯尔辛克值、蛋白质含量和籽产量以及收获指数。利用方差分析，协方差分析和回归分析说明了，１７＋１８亚对面包品质的作用明显优于７＋８亚基，两者的，品质差异随着蛋白质含量的增加而增大，文中讨论了１７＋１８亚基在培育较高的包品质潜力的小麦品种中的利用价值。     

二系杂交小麦HMW-GS组成与品质关系的初步研究

为了研究二系杂交小麦HMW-GS类型与蛋白质含量、沉淀值、面团形成时间和衰弱角斜率等品质性状的关系,采用SDS-PAGE方法分析了杂交种的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的组成.结果表明,在试验材料中普遍存在有劣质亚基N和2+12,它们的频率分别是60.4%,83.0%.在HMW-GS与F1籽粒品质性状关系的研究中发现,各位点对蛋白质含量的贡献率是Glu-B1>Glu-A1>Glu-D1;对沉淀值贡献率是Glu-B1>Glu-D1>Glu-A1;对形成时间和衰落角斜率的贡献率是Glu-D1>Glu-B1>Glu-A1.总体来说,位点按对品质的贡献率大小依次为Glu-B1>Glu-D1>Glu-A1.就单个亚基而言Glu-D1位点,杂合2+12/5+10>纯合2+12;Glu-A1位点蛋白质含量、SDS沉淀值和形成时间均为N/N>N/1;在Glu-B1位点,蛋白质含量是7+8/17+18=7+9/17+18=7+8/7+9=7+8/7+8>7+9/7+9;沉淀值的大小依次为7+8/17+18≥7+9/17+18=7+8/7+9=7+8/7+8≥7+9/7+9;形成时间是7+8/17+18>7+9/17+18＝7+8/7+9＝7+8/7+8＝7+9/7+9;衰弱角斜率大小是7+9/17+18≥7+8/17+18＝7+9/7+9≥7+8/7+9=7+8/7+8.在不同亚基组合中,具有N/N,7+8/7+8,2+12/5+10亚基的品质最好.杂合位点5+10亚基对2+12亚基的品质具有补偿效应.     

小麦HMW-GS含量与加工品质的关系

为研究小麦亚基含量对小麦面粉加工品质的影响,选用12个相同HMW-GS组合(1/7+9/2+12)的小麦品种进行了亚基含量测定及其与加工品质的相关性分析。结果表明,12份小麦品种的谷蛋白亚基总量、HMW-GS含量及1Bx7亚基的含量在品种间存在明显差异,其中HMW-GS含量和1Bx7亚基含量变异幅度较大,HMW-GS含量平均值为19.83%,变幅为15.24%~35.06%,变异系数为29.6%;1Bx7亚基含量平均值为5.91%,变幅为4.32%~12.04%,变异系数为37.3%。谷蛋白亚基总量、HMW-GS含量和1Bx7亚基含量与粗蛋白含量、沉降值、形成时间、稳定时间和评价值均呈显著或极显著正相关,其中1Bx7亚基含量相关性最高,相关系数分别为0.68、0.94、0.87、0.84和0.90。子粒中较高的HMW-GS含量和1Bx7亚基含量有利于改善小麦加工品质,在今后小麦育种中应多加以利用。     

311份小麦品种(系)优质麦谷蛋白亚基组成分析

为明确小麦品种(系)中优质麦谷蛋白亚基组成,筛选优质小麦品种资源,本研究以116份贵州省小麦品种(系)、195份省外小麦品种为供试材料,采用STS分子标记方法,对优质高分子量麦谷蛋白亚基Ax2^*、Bx7^oe、By8和低分子量麦谷蛋白亚基Glu-A3d、Glu-B3g进行分子检测,并利用近红外谷物品质分析仪测定311份材料的蛋白质含量,探讨了其与各个优质亚基间的相关性。结果表明:311份供试材料中,亚基Bx7oe、By8和Glu-B3g的分布频率分别为90%、78.14%和39.87%,优质亚基Ax2*和Glu-A3d分布较少,频率均为2.89%,不同优质麦谷蛋白亚基及组合对小麦蛋白质含量存在显著性影响,亚基Ax2^*和亚基组合7oe+8/A3d/B3g对蛋白质含量的贡献最大。本研究结果为改良小麦面筋质量、准确筛选优质种质资源提供依据。     

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。     

小麦高分子量谷蛋白亚基14+15、7+8、1与部分品质性状关系的研究

利用在1B上含有14 15亚基的山农910180—3和在1B上含有7 8亚基的淄麦12进行杂交，在分离后代中得到14 15和7 8亚基的株系，分析了它们的蛋白质含量、干、湿面筋含量、沉降值和面筋指数等5个品质性状。品质性状的方差和相关性分析表明：14 15亚基对小麦加工品质有很大的贡献，好于7 8亚基，14 15亚基对沉降值的贡献比7 8亚基大18％；对14 15亚基、1亚基与面筋指数的关系也进行了探讨，结果表明，虽然14 15、1亚基对沉降值的影响是一致的，但对面筋指数的影响却不相同；在高蛋白质水平上，蛋白质含量和沉降值呈显著负相关；沉降值与面筋指数呈正相关。     

小麦高分子量谷蛋白亚基间的互补效应对面包加工品质的影响

利用偃展1号的10个HMW-GS近等基因系,研究了不同HMW-GS基因对面包烘烤品质的效应。两年的品质测试结果基本一致,说明所用近等基因系是评价亚基组成对加工品质影响的较理想材料。不同HMW-GS组成对面包评分影响较大,变异系数达到21.5%。相关分析表明,面包体积与形成时间(r = 0.90, P < 0.01)、沉淀值(r = 0.89, P < 0.01)、稳定时间(r = 0.67, P < 0.05)和面粉蛋白质含量(r = 0.52, P < 0.05)均达显著正相关;面包评分与面包体积(r = 0.98, P < 0.01)、沉淀值(r = 0.93, P < 0.01)、形成时间(r = 0.89, P < 0.01)也呈显著正相关。Glu-A1位点1Ax1基因的表达可以提高多数品系的面包评分;当Glu-A1位点是Null、Glu-D1位点是5’+12时,Glu-B1位点等位变异的面包加工品质效应为7+8 > 14+15 > 6+8 > 7,而当Glu-A1位点是1号亚基、Glu-D1位点是5’+12时,Glu-B1位点的等位变异的面包品质效应为6+8 > 14+15 > 7;当Glu-A1位点是Null时,14+15与5+10组合优于与5’+12组合,7+8与5’+12组合优于与5+10组合;1Dx5基因的沉默显著降低面包烘烤品质,HMW-GS对面包品质的作用似乎在X-亚基和Y-亚基之间存在一定的配合效应,任何一种基因的缺失或沉默都会造成品质的明显下降。     

黄淮麦区小麦品种高分子量谷蛋白亚基位点 与品质性状的数量分析

对黄淮麦区77个不同品种高分子量谷蛋白亚基及亚其组成与蛋白质含量和沉降值关系，通过回归、相关分析，结果表明：Glu-1三个位点对蛋白质含量和沉降值的回归、通径效应均可表示为：Glu-D1＞Glu-B1＞Glu-A1。其中，Glu-D1、Glu-B1与蛋白质含量和沉降值均相关显著。Glu-1三个位点亚基与蛋白质含量和沉降值的效应可分别表示为：1＞2*＞Null，14+15＞7+8＞17+18＞7，5+10＞2+12＞4+10。通过品种的亚基组成对其蛋白质含量和沉降值进行回归预测，结果可行，可靠性达显著水平。     

同一面包小麦品种洪烤品质变化规律的研究

对于同一面包用小麦品种的蛋白质含量极为不同的样品、面包体积与蛋白质含量,沉降值,ｆａｒｉｎｏｇｒａｍ（粉质图）吸水率和ｍｉｘｏｇｒａｍ（和面图）峰高等呈密切直线相关,与ｆａｒｉｎｏｇｒａｍ形成时间及稳定时间等呈曲线相关;与ｍｉｘｏｇｒａｍ和面时间无明显相关。研究结果认为;在面包用小麦品种开发种植中,以品种真实性鉴定为基础,用籽粒蛋白质含量,ＳＤＳ沉降值等可进行小麦品质的检测与分级;全玻璃质颗粒率可     

小麦高分子量谷蛋白亚基与小麦品质性状关系的研究

采用SDS-PAGE方法, 通过对4个优质亲本与3个农艺亲本间杂交获得的F2群体的每一单株及其亲本进行小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成分析, 并对每一F2单株上F3籽粒群体的高分子量谷蛋白亚基组成与其籽粒蛋白质含量、 SDS-沉降值的关系进行研究,结果表明：小麦高分子量谷蛋白亚基组成不同的群体间籽粒蛋白质含量差异不显著     

The effect of indirect tests for grain quality on the grain yield and industrial quality of bread wheat

The objective of this study was to examine the effect of selection using three indirect tests for grain quality on grain yield and dough, and baking properties, measured as alveograph strength, alveograph tenacity/extensibility ratio and loaf volume. The three tests were flour protein content, flour sedimentation and high molecular weight glutenin subunits. Of the indirect tests used for grain quality, sodium dodecyl sulphate (SDS)‐sedimentation allowed the highest intensity of selection for a combined trait index of the target grain quality and grain yield characteristics. The top 48% of the material could be retained on the basis of SDS‐sedimentation, resulting in retention of atleast two‐thirds of the top 10% of genotypes for the combined trait index. Flour protein percentage, a weighted high molecular weight glutenin index and an index combining all the indirect tests—flour protein, SDS‐sedimentation and high molecular weight glutenins—gave selection intensities of 61%, 64% and 55%, respectively, for the combined trait index. If the objective of selection is dough strength alone, then a weighted index of all indirect traits (flour protein, SDS‐sedimentation and high molecular weight glutenins) provided the highest selection intensity (26%). Other selection intensities for individual target traits were 24% for the prediction of loaf volume from flour protein, 40% for the prediction of tenacity/ extensibility ratio using SDS‐sedimentation and 68% for the prediction of grain yield using SDS‐sedimentation.     

Use of the SDS-sedimentation test and SDS-polyacrylamidegel electrophoresis for screening breeder's samples of wheat for bread-making quality

Summary Gelprotein or SDS-insoluble gel-forming glutenin was isolated from wheat flour by extraction with an aqueous 1.5% SDS solution. Remarkable intervarietal differences were observed both in amount and subunit composition of these proteins.The amount of gelprotein and the SDS-sedimentation volume both proved to be good parameters for the bread-making quality of wheat cultivars. A high correlation was observed between amount of gelprotein and SDS-sedimentation volume. The amount of gelprotein was therefore tentatively assumed to be the essential basis of the SDS-sedimentation test.The subunit composition of the gelprotein was studied by SDS-PAGE after reduction of SS bonds by mercaptoethanol. It was found that the average bread-making quality of wheat cultivars and progeny of the cross Atlas 66 x Atys which possessed subunits 3 and 10, coded for by chromosome 1D, was significantly higher than that of wheat samples possessing subunit 2 and 11, their allelic counterparts.     

Influence of high molecular weight glutenin subunit substitution on rheological behaviour and bread-baking quality of near-isogenic lines developed from Chinese wheats

Three near‐isogenic lines (NILs) of wheat involving Glu‐B1 and Glu‐D1 alleles were used to study the genetic contribution of high molecular weight glutenin subunits (HMW‐GS) to gluten strength. The HMW‐GS composition of each NILs was determined by SDS‐PAGE. No significant differences were found in grain protein contents among the NILs. Gluten strength and dough‐mixing properties were measured by the Farinograph, the Extensograph, and SDS‐sedimentation (SDS‐SE). Results indicated that line 2, containing the Glu‐1B 14 + 15 and Glu‐1D 5 + 10 combination of subunits, had higher values for flour quality, dough rheological parameters, and bread‐baking quality when compared with lines 8 and 13. Line 8, containing Glu‐1B 7 + 9 and Glu‐1D 5 + 10, was better than line 13 with the Glu‐1B 14 + 15 and Glu‐1D 10 combination. Some major parameters appeared significantly different. The presence of Glu‐1B 14 + 15 was associated with higher dough strength based on SDS‐SE volume and several rheological parameters when compared with Glu‐1B 7 + 9. Lines with subunit 10 at Glu‐D1 performed significantly worse than those with 5 + 10 in gluten index, SDS‐SE volume, Farinograph stability time, Extensograph area and bread‐baking quality.     

冬小麦若干品质性状遗传及相关的研究

F_1的沉淀值、伯尔辛克值介于双亲之间,前者以正向部分显性为主,后者以负向部分显性为主,与中亲值相关显蔟,遗传力高,表明这两个性状在杂交后代易于获得遗传进展。相反,蛋白含量在 F_1出现了各种类型的表现,很难指出以哪种遗传形式为主,与中亲值无显著相关,遗传力低,表明高蛋白育种较难。但在 F_2、F_3中各组合都出现了蛋白含     

利用RIL群体分析HMW-GS对小麦品质性状的量化效应

利用重组自交系群体——RIL-8群体的131个系及其亲本为材料,分析了高分子量麦谷蛋白亚基及亚基组合对10个小麦品质性状的量化效应及其差异。结果表明,RIL-8群体Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位点编码的亚基分别为 1、N,7+9、7+8和5+10、2+12,主要存在7种亚基组合类型。同一位点不同亚基对面粉吸水率、Zeleny沉淀值、面团形成时     

CIMMYT和中国硬质春麦在4种CIMMYT不同处理环境中产量和蛋白品质性状分析

灌溉、播期和垄作等栽培方式对小麦产量和蛋白品质性状具有重要影响。将21个中国和CIMMYT硬质春麦品种于2000—2001和2001—2002年度分别种植在CIMMYT的Obregon试验站4种处理环境中。结果表明，所有性状均受品种和处理环境的显著影响，产量和沉降值同时还受品种和处理环境互作效应的显著作用，在进行产量和品质改良时应考虑品种与处理环境间的互作。充分灌溉和适期播种有利于提高产量，减少灌溉迟播垄作则有利于提高蛋白含量和沉降值。Rayon F 89产量、蛋白含量和沉降值均较高；龙麦26产量、蛋白含量和沉降值显著高于其他光敏感品种。充分灌溉适期播种垄作利于提高Rayon F 89等的产量和Weaver等的沉降值，充分灌溉适期播种平播利于提高Seri M 82等的产量和Attila等的沉降值，充分灌溉迟播垄作利于提高龙麦26等的产量和Super Seri#1等的沉降值，减少灌溉适期播种垄作则利于提高Rayong F 89等的产量和Weaver等的沉降值。