北部旱地冬麦区部分冬小麦胚乳贮藏蛋白HMW-GS的遗传变异分析

采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)生化标记,对北部旱地冬麦区的74份普通小麦品种(系)进行高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成进行了分析,并按照Payne等的评分方法计算其Glu-1位点的品质得分.结果表明:74个品种(系)中存在7种亚基变异类型和9种亚基组合类型.在7种亚基中,Glu-A 1位上null的出现频率最高(87.84％);Gly-B1位上主要为7+8亚基(70.27％);Glu-D1位染色体上主要以2+12亚基存在(82.43％).在9种亚基组合类型中以null、7+8、2+12出现频率最高,占供试材料的55.41％;其次为null、7+9、2+12的亚基组合,5+10亚基则多出现在上世纪70～80年的一些育成品种中.以外,陇东地区冬小麦品种(系)的品质评分为4～10分,平均得分较低,为6.16分.     

甘肃小麦部分种质高分子量麦谷蛋白亚基(HMWGS)遗传变异分析

应用十二烷基磺酸钠——聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）方法,分析了372份甘肃小麦种质的高分子量麦谷蛋白亚基（high molecular weight glutenin subunit,HMWGS）组成,以了解甘肃省小麦种质的遗传变异。研究表明,供试的甘肃省小麦种质可检测到20种HMW亚基变异类型和36种HMW亚基组合类型。地方品种的HMW亚基组合类型较少,而且以Null、7＋8和2＋12模式为主,育成品种的HMW亚基变异类型比地方品种丰富,以1、7＋8和2＋12三种变异类型的出现频率为最高。供试材料HMW-GS的品质评分在4～12分之间,平均得分为7.0,所筛选出的一批含优质亚基组合的种质可供育种工作进一步利用。     

南疆冬小麦品种(系)高分子量谷蛋白亚基组成分析

采用十二烷基硫酸钠—聚丙烯酰胺凝胶电泳技术，系统分析了新疆的56份冬小麦品种及品系的高分子量谷蛋白亚基的组成与分布。在3个位点上一共检测到15种不同的亚基类型。在Glu—Al位点上有三种等位变异类型“0”，“1”，“2”；在Glu—B1上有“7”，“7 8”，“7 9”，“22．7 9”，“14 15”，“14 15．9”．“7．17 18”七个等位变异类型，但主要以“7 8”和“7 9”为主(分别占48．2％和32．1％)；在Glu—D1位点上有“2 12”，“5 1l”，“5 10”，“2 1l”，“5 12”五个等位变异类型，其中以“2 12”(75％)和“5 10”(16．1％)为主，另外，本试验还研究了这些高分子量谷蛋白亚基及其组合形式出现的频率和特点。     

簇毛麦HMW-GS基因的位点特异PCR(AS-PCR)标记及其多态性

簇毛麦含有丰富的HMW-GS基因变异.本研究旨在建立簇毛麦HMW-GS基因的位点特异PCR(AS-PCR)标记,并对18个居群簇毛麦HMW-GS基因遗传多样性进行系统评价,为开发和利用簇毛麦HMW-GS改良普通小麦品质奠定基础.根据先前克隆的3个簇毛麦HMW-GS基因序列(1Va、1Vb和1Vc)和已发表的普通小麦HM...     

施氮时期对小麦籽粒HMW-GS积累及GMP粒度分布的影响

在225 kg hm^-2施氮水平下, 设置起身肥(SE, GS 30), 拔节肥(JT, GS 32)和孕穗肥(BT, GS 41) 3个追施氮肥处理(底追比1:1), 研究了追肥时期对强筋小麦济南17和弱筋小麦鲁麦21籽粒HMW-GS积累和GMP粒度分布的影响。结果表明, 两品种籽粒HMW-GS于花后14 d均已形成, 济南17籽粒HMW-GS和GMP含量均高于鲁麦21, 说明强筋小麦具有较强的谷蛋白积累能力。济南17成熟期籽粒HMW-GS和GMP含量以SE处理最高, 施氮时期后移其含量呈下降趋势。JT处理显著提高鲁麦21灌浆中后期HMW-GS的积累速度, 延长HMW-GS的快速积累期。济南17 SE处理和鲁麦21 JT处理的籽粒x型亚基(1、4或5、7)在灌浆中后期的积累速率显著提高。追肥时期对y型亚基的积累速率无显著影响。追氮时期后移均提高两品种籽粒GMP小颗粒的(粒径<12 μm)体积和表面积百分比, 降低大颗粒(粒径>100 μm)体积和表面积百分比。济南17粒径>12 μm的GMP颗粒数目百分比因追氮时期后移而增加, 鲁麦21粒径>12 μm的GMP颗粒数目百分比则降低。含4+12亚基的强筋小麦济南17比含5+10亚基的弱筋小麦鲁麦21偏向于更高的大颗粒体积比例, 说明亚基间的聚合和GMP颗粒的分布不仅与亚基类型有关, 而且与单位面粉中亚基的含量密切相关。     

不同土壤条件下山农12小麦籽粒HMW-GS积累及GMP粒度分布特征

在沙壤、中壤和黏壤3种质地土壤条件下,以优质强筋小麦品种山农12为材料研究了小麦强势与弱势籽粒高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)积累特征及其与谷蛋白大聚合体(GMP)粒度分布的关系。结果表明,3种质地土壤上,小麦强、弱势籽粒HMW-GS花后14 d均已形成,强势粒HMW-GS含量明显高于弱势粒,说明强势粒具有较强的HMW-GS积累能力。小麦籽粒HMW-GS含量和GMP含量均表现为黏壤土>中壤土>沙壤土,说明黏壤土有利于HMW-GS的积累。小麦GMP粒径分布范围在0.37~245 μm之间;数目分布呈单峰曲线,体积和表面积分布呈双峰曲线。小麦强势粒GMP>100 μm颗粒数目百分比和体积百分比均显著高于弱势粒,强势粒具有更多的大粒径GMP颗粒。小麦HMW-GS含量和GMP含量与<10 μm和<100 μm GMP 颗粒体积百分比均呈显著或极显著负相关,与>100 μm GMP颗粒体积百分比呈显著或极显著正相关,说明大粒径GMP颗粒具有较高的HMW-GS含量。     

T6VS?6AL染色体易位与小麦籽粒HMW-GS和GMP积累的关系

从一套由92R137 (普通小麦-簇毛麦T6VS·6AL染色体易位系)和辉县红(地方小麦品种)杂交及以单粒传方法构建的F₈重组近交家系(RIL)群体中, 筛选出4个HMW-GS亚基组合相同而蛋白质含量差异较大的代表性家系(含和不含染色体易位片段的家系各一组), 采用SDS-PAGE电泳和切胶比色的亚基定量方法, 研究了不同家系小麦籽粒灌浆期间HMW-GS和GMP含量动态。结果表明, 小麦籽粒各亚基在花后13 d均已形成, 但不同亚基起始形成时间不同;各亚基含量随灌浆进程呈上升趋势, 花后23 d到成熟期为快速积累期。染色体易位片段对籽粒HMW-GS和GMP含量与积累量无显著作用, 而籽粒HMW-GS含量以蛋白含量高的家系高于对应的低蛋白家系。     

施氮量对小麦籽粒HMW-GS及GMP含量动态的影响

采用SDS-PAGE电泳和切胶比色进行亚基定量的方法,研究施氮量对2个小麦品种胚乳部分HMW-GS和GMP积累的影响。结果表明,高蛋白小麦品种徐州26在花后14 d HMW-GS就开始形成,低蛋白品种宁麦9号在花后21 d才开始形成。增施氮肥对小麦灌浆前期HMW-GS的形成作用不明显,而有利于徐州26 HMW-GS积累速度的提高和HMW-GS快速积累期的     

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     

磷肥对小麦籽粒HMW-GS积累及GMP粒度分布的影响

在112.5 kg hm^-2和225 kg hm^-2两种氮水平下,检测了施磷量对强筋小麦山农12籽粒高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)积累及谷蛋白大聚合体(GMP)粒度分布的调控效应。结果表明,小麦籽粒HMW-GS在花后14 d已形成, 成熟期籽粒HMW-GS含量表现为施磷处理高于不施磷处理。在低氮条件下,施磷有助于HMW-GS的积累,而在正常施氮条件下过多施磷则不利于其积累。在低氮条件下,粒径<10 μm GMP颗粒体积百分比随施磷量增加而显著降低;在正常氮水平下,施磷降低粒径<10 μm GMP颗粒体积百分比,其效应表现施磷0 kg hm^-2处理最大,其次为施磷40 kg hm^-2和100 kg hm^-2处理,施磷160 kg hm^-2处理最小。两种施氮水平下分别增施磷肥,粒径在10~100 μm和>100 μm GMP颗粒的体积百分比均呈现随磷肥用量增加而增加的趋势。在正常氮水平下,各施磷处理间籽粒中GMP颗粒数目百分比无明显差异。成熟期籽粒中HMW-GS含量与粒径<10 μm GMP颗粒体积百分比呈显著负相关,而与10~100 μm GMP颗粒体积百分比呈显著正相关。说明较大粒径GMP颗粒具有较高的HMW-GS含量。     

二倍体长穗偃麦草高分子量谷蛋白亚基多态性研究

二倍体长穗偃麦草(Thinopyrum elongatum)E组染色体携带有对小麦遗传育种有益的基因。通过SDS-PAGE，分析了9份二倍体长穗偃麦草的高分子量谷蛋白亚基类型，初步发现有6种等位变异类型，显示了二倍体长穗偃麦草E组染色体携带有丰富的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)等位基因类型，是普通小麦进行品质改良的重要基因资源。     

小麦编码高分子量谷蛋白亚基基因的转化

以小麦的幼穗和幼胚作为转化受体,首次用抗除草剂草甘麟的EPSPs基因作为选择标记,通过基因枪法共转化,将小麦编码高分子量谷蛋白亚基的基因1Dx5和1Dy10转移到普通小麦京花1号中,获得33株再生植株,经PCR初步检测有12株同时扩增到了3个处在不同质粒上的外源基因EPSPs, 1Dx5和1Dy10的目标片段。将部分PCR检测为阳性的转化体     

Effect of Shading from Jointing to Maturity on High Molecular Weight Glutenin Subunit Accumulation and Glutenin Macropolymer Concentration in Grain of Winter Wheat

Accumulations of high molecular weight glutenin subunits (HMW‐GS) and glutenin macropolymer (GMP) in wheat grains are important indicators of grain quality. Two wheat cultivars, Yangmai 158 (shading tolerant) and Yangmai 11 (shading intolerant) which contains the same subunit pairs of 7 + 8 and 2 + 12, were used to evaluate the impacts of shading on HMW‐GS accumulation and GMP concentration in the grain. Three shading levels were implemented from jointing to maturity, i.e. S1, S2 and S3, in which the plants received 8 %, 15 % and 23 % less radiation of the control (S0), respectively. The initial formation of HMW‐GS was pre‐dated by shading. The rapid HMW‐GS accumulation duration was shortened, and the accumulation rate during late grain filling period was lowered in the two relatively severe shaded treatments (S2 & S3). Thus, the total HMW‐GS accumulation in single grain at maturity was lower in S2 and S3 than in the control (S0). However, concentrations of HMW‐GS and GMP at maturity increased because of the reduced single grain weight in S2 and S3, as compared to S0. In contrast, the low density shading (S1) prolonged the rapid accumulation duration of HMW‐GS, hence increased the accumulation and concentration of HMW‐GS in the grains. Consequently, S1 reduced falling number and SDS‐sedimentation volume, while shortened dough development time (DDT) and dough stability time (DST). In contrast, S2 and S3 increased falling number, wet‐gluten concentration and SDS‐sedimentation volume, and lengthened the DDT and DST. In addition, the fluctuations in accumulations of HMW‐GS and GMP and most quality traits because of shading in Yangmai 158 were less than Yangmai 11. The interrelations between HMW‐GS accumulation, GMP concentration and quality of grain and dough were further discussed.     

氮肥形态对不同HMW-GS类型春小麦高分子量谷蛋白聚合体积累的效应

以12个具有不同HMW-GS组成类型的春小麦为材料,在同一氮水平条件下研究不同形态氮肥对春小麦籽粒HMW谷蛋白聚合体的效应。结果表明,春小麦开花后10～15 d左右形成可溶性谷蛋白,先出现的是低分子量谷蛋白,接着是HMW谷蛋白聚合体。随籽粒生长谷蛋白积累水平呈上升趋势,花后25 d达最大值,但品种（品系）间的积累强度、最大     

CIMMYT引入小麦材料HMW-GS组成研究

利用SDS-PAGE技术对385份CIMMYT种质进行高分子量麦谷蛋白亚基组成分析。结果表明:Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位点上变异类型丰富,共存在11亚基与24种组合类型,优质亚基出现的频率非常高,Glu-A1位点上的1亚基的频率达到了33.5%,Glu-B1优质亚基7+8出现的频率11.2%,Glu-D1位点优质亚基5+10出现的频率达到81.3%。评分在7分以上的材料达37.8%,23个材料评分在9分以上,高分子量麦谷蛋白亚基的平均得分7.08分。通过在这些材料中选取评分较高的与贵州小麦进行杂交,可有效提高贵州小麦品种的产量与品质。     

花后干旱和渍水对小麦籽粒HMW-GS及GMP含量的影响

采用SDS-PAGE和切胶比色进行亚基定量，研究花后干旱和渍水对小麦强筋品种豫麦34和弱筋品种扬麦9号籽粒HMW-GS和GMP含量的影响。结果表明，两品种的干旱处理和豫麦34淹水处理在花后10 d籽粒HMW-GS形成，两品种对照和扬麦9号淹水处理在花后15 d籽粒HMW-GS形成，说明花后干旱提早了小麦籽粒HMW-GS的起始形成。干旱促进了小麦籽粒HMW-GS早期积累，但对后期积累不利，使快速积累期缩短，渍水处理更明显缩短籽粒HMW-GS快速积累期。两品种成熟期总HMW-GS和GMP含量表现为对照>干旱>渍水，且豫麦34各处理大于扬麦9号的对应处理。     

河南省21个小麦品种(系)高分子量麦谷蛋白亚基的电泳分析

用十二烷基硫酸钠－－聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS－PAGE）对河南省21个小麦新品种（系）麦谷蛋白高分子量（HMW）亚基构成、不同等位基因间亚基变异及出现频率进行了系统分析，并计算了品质得分。结果表明，河南省现有小麦新品种（系）的高分子量麦谷蛋白亚基构成中以2＋12亚基居多，5＋10亚基的品种数量较少，对今后河南省小麦品质改良提出了建议。     

利用SDS-PAGE和AS-PCR标记鉴定簇毛麦HMW-GS基因

本研究通过SDS-PAGE和AS-PCR标记对簇毛麦HMW-GS进行鉴定,对于快速鉴别导入到普通小麦中的簇毛麦HMW-GS和改良普通小麦品质具有重要意义。利用SDS-PAGE对中国春、钱尼、簇毛麦、6个中国春-簇毛麦二体附加系、普通小麦-簇毛麦3V异代换系进行HMW-GS组成分析,进一步确定簇毛麦HMW-GS基因位于1V染色体。根据已发表的普通小麦HMW-GS基因序列同源性比较结果,设计了3对分别扩增普通小麦x-型亚基基因、y-型亚基基因以及所有HMW-GS基因的特异引物。经过对簇毛麦HMW-GS基因进行扩增发现,这3个AS-PCR标记都能很好地鉴别簇毛麦HMW-GS编码基因,并从分子水平上把簇毛麦HMW-GS基因定位于簇毛麦1V染色体上。