小麦-长穗偃麦草渗入系HMW-GS组成及等位变异分析

长穗偃麦草(Agropyron elongatum)是小麦品质遗传改良的重要基因资源。为明确98份具有优异抗病性的小麦-长穗偃麦草渗入系中的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)类型,利用SDS-PAGE法对其进行了调查。结果表明,共有13种等位基因变异,其中,Glu-A1位点上有1,2*和N型,N型亚基出现频率最高,为57.14%;Glu-B1位点上发现了6种等位变异,优质亚基14+15,7+8,13+16和17+18出现频率达到45.92%;Glu-D1位点上发现4种等位变异,出现频率最高的为2+12型,优质亚基5+10型达到20.41%。在22种亚基组合中,N,9+7,2+12组合出现的频率最高,为28.57%。品质为8~10分的材料有31份,频率达到31.5%。由此可见,在小麦-长穗偃麦草渗入系中存在丰富的高分子量谷蛋白亚基变异和优质组合,这为选育优质抗病的小麦品种提供了种质资源与依据。     

麦谷蛋白Glu-2位点等位变异对品质特性的影响

利用单向一步SDS-PAGE技术,对我国推广的54份优质品种D型低分子量亚基(GIu-2)位点变异进行了初步分析,同时对高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成同为1,14+15,2+12的部分优质和非优质品种(系)GIu-2位点进行了比较研究。结果表明,我国优质小麦品种在Giu-2位点的等位变异较大,在HWM-GS组成为1,7+8,5+10的品种中,发现5种Glu-2位点等位变异组合;HMW-GS组成为1,7+8,2+12的品种中,发现3种Glu-2位点等位变异组合;而在HMW-GS组成为1,14+15,2+12的小偃6号类型(陕优225,小偃54,PH822等)品种中,Glu-2位点无变异。进一步对HMW-GS组成为1,14+15,2+12的优质品种和非优质品种(系)进行比较发现,中筋和弱筋品种(系)的Glu-2位点表现为非小偃6号类型时,且变异较大。分析认为,小偃6号类型品种的优良品质可能是由Gtu-2位点亚基与1,14+15,2+12高分子量亚基组成共同决定的。     

小麦重组自交系群体高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

以潍麦8号与济麦20为亲本构建的重组自交系群体RIL-8的468个系为材料,利用SDS-PAGE技术检测分析了其高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）及亚基组合构成特点。结果表明：供试RIL-8群体在Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1三个位点共检测到12种等位变异,其中Glu-A1位点2种,Glu-B1位点5种,Glu-D1位点5种;共检测到23种HMW-GS组合,其中2种亲本类型,21种新类型;不同HMW-GS和亚基组合在群体中的分布频率存在较大差异。     

抗条锈病小偃麦渗入系的HMW-GS组成分析

利用SDS-PAGE技术对101份来源于中间偃麦草的高抗或免疫条锈病的小偃麦渗入系的HMW-GS组成进行分析。结果表明,其存在丰富的HMW-GS等位基因变异类型;Glu-A1位点出现了1,2*,N共3种变异类型,Glu-B1位点出现了7,7+8,7+9,13+16,13+19,14+15,17+18共7种变异类型,Glu-D1位点出现了2+12,5+10,2+10,5+12共4种变异类型;其中含有对改良小麦加工品质有重要影响的17+18亚基的材料有15份,含有14+15亚基的材料有2份,含有5+10亚基的材料有14份。以这些材料作为亲本,对我国小麦品质育种及抗病育种可能具有重要的价值。     

抗白粉病小偃麦衍生品系高分子量麦谷蛋白亚基分析

采用聚丙烯酰胺电泳技术(SDS-PAGE)分析了64个抗白粉病八倍体小偃麦衍生品系的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成。结果表明,在供试材料中亚基组成类型极其丰富。在Glu-A1,Glu-B1和Glu-D1这3个位点上分别检测到3,5,2种不同的亚基组成类型。其中,在Glu-A1位点上大多数品种都具有null亚基,占该位点亚基的90%;在Glu-B1位点上的变异类型最丰富,7+8亚基出现频率最高,为50%;在Glu-D1位点上,劣质亚基2+12出现的频率最高,为78%,被世界公认的优质亚基5+10出现的频率为22%。这些抗白粉病小麦种质可为育种工作者提供优点突出而无突出缺点的亲本。     

小麦远缘杂交后代的高分子量谷蛋白亚基变异机制探讨

以普通小麦川农19(N,7+8,2+12)和1BL/1RS易位系小麦川农18(1,7+9,2+12)F1为试材,用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel elec-trophoresis,SDS-PAGE)法鉴定分析了杂交后代的高分子量谷蛋白亚基组成,发现其中1粒产生了2个亲本中都没有的高分子量谷蛋白亚基,其高分子量谷蛋白亚基组成为(1,x+7+8+9,2+12)。变异的亚基在SDS-PAGE电泳图谱上位于1 Dx5和1 Bx7亚基之间,迁移率与1 Bx6相似。统计变异株F2代HMW-GS的遗传规律,结果表明,Glu-A1位点上的亚基分离正常;而Glu-B1位点上亚基的分离以及Glu-A1与Glu-B1位点之间的组合都不符合孟德尔遗传规律;变异亚基与1 By8亚基呈现共显性。最后对变异产生的机制进行了探讨。     

偏凸山羊草和硬粒小麦远缘杂交后代高分子量麦谷蛋白亚基分析

以偏凸山羊草和硬粒小麦(Sauwne20)远缘杂交F6代的30个株系为试材,用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)法鉴定分析了杂交后代高分子量麦谷蛋白亚基组成.结果表明:F6株系Glu-1位点变异较大,出现了17种亚基类型.在杂交后代中出现了1、2*、13+16、5+10等优质亚基,其中1亚基频率高达77.4%;5+10亚基频率高达74.2%;同时还出现了7、6+8、7+8+21、13+16+21等稀有亚基.64.8%株系的高分子量麦谷蛋白亚基品质评分高达10分.     

河北省小麦品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

高分子量麦谷蛋白(HMW-GS)亚基组成是决定小麦加工品质的重要蛋白组分,对小麦品质具有重要影响。本研究利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法分析了148份河北省小麦品种的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成及其历史变化。结果表明:在148份小麦品种中共检测到16种HMW-GS亚基和43种亚基组合。在Glu-A1位点,有3种亚基类型,以null和1亚基为主;Glu-B1位点有7种亚基类型,以"7+9"和"7+8"亚基为主;Glu-D1位点有6种亚基类型,以"2+12"亚基类型为主。在43种亚基组合中,以"null、7+9、2+12"组合为主,其他亚基组合尤其是与品质有关的亚基组合相对较少。从河北省小麦品种HMW-GS的历史演变来看,优质蛋白亚基及其组合虽然近年来有所提高,但仍需进一步加强。     

几对麦谷蛋白亚基对小麦面筋品质的影响

麦谷蛋白亚基组成类型是决定小麦加工品质的重要内在因素,改进小麦品种的亚基构成已成为品质育种的重要依据之一,因而鉴定优质亚基的类型对品质育种具有重要的意义.本研究采用郑麦9023/安农9267、皖麦19/安农9267/皖麦19、#445/陕225//安农91168/繁3/皖麦19的F5代株系,烟农19/安农9914、烟农19/安农9916的F3代株系,烟农19/安农9914的F4株系组成9个群体,共1 562个株系,分别检测HMW-GS、LMW-GS的组成,测定了和面图参数和SDS沉降值,分析了麦谷蛋白亚基等位基因对品质性状的影响.结果表明,在Glu-A1位点,1亚基的SDS沉降值显著高于N亚基,1亚基的峰高显著大于N亚基,对于和面时间、衰落角(耐揉性),两亚基间差异不显著.在Glu-D1位点,5+10亚基SDS沉降值显著高于2+12,和面图参数中峰高及和面时间5+10显著高于2+12,衰落角差异不明显;2+12亚基与4+12亚基对SDS沉降值及和面图参数的影响差异不显著.Glu-B1位点,SDS沉降值17+18亚基高于14+15亚基,峰高与衰落角两对亚基间差异不显著,和面时间17+18亚基显著高于14+15亚基;对于LMW-GS,Ⅱ-1群体的Glu-D3e亚基SDS沉降值显著高于Glu-D3a,其他3个群体亚基间差异不显著,在和面时间、峰高及衰落角3项指标中,Glu-D3a与Glu-D3e间差异不显著.     

不同蛋白亚基类型的小麦品种品质性状评价

在分析57个供试材料的高分子量麦谷蛋白亚基HMW-GS组成的基础上,测定了这些品种的理化特性和面团流变学特性,并将供试材料按不同的HMW-GS组成分类,对每种类型的品质状况进行了分析.结果表明:按照Glu-D1位点亚基组成类型分析,品质状况为:5+10亚基10亚基2+12亚基2+10亚基2+11亚基11亚基;以Glu-D1位点和Glu-A1位点亚基组成相同而仅有Glu-B1亚基组成存在差异的小麦品种分析研究,表明Glu-B1位点等位基因对品质的贡献为:7+8亚基17+18亚基22亚基.     

对源于CIMMYT的优质小麦资源在四川小麦品质育种中利用的评价

应用种子储藏蛋白电泳方法 ,对来源于CIMMYT的 2 0余份优质春小麦进行了醇溶蛋白位点Gli - 1和谷蛋白位点Glu - 1的遗传变异分析。结果表明 ,供试材料中Gli- 1位点存在较大的遗传多样性 ,其中Gli-B1l的频率较低 ,说明 1RS/1BL易位系较少 ,Gli- 1B位点亚基缺位也具有一定的比例 ,可能该位点对小麦品质没有负效应。在Glu - 1位点的等位基因的变异上 ,亚基 2 、17+ 18和 5 + 10所占的比例较高 ,故亚基的综合评分高。因此 ,可以在四川小麦育种中利用这些材料在种子醇溶蛋白组成上的变异 ,以丰富四川小麦的遗传多样性 ,在育种中注重改良1RS/1BL易位系品种的品质 ,同时转入优良的高分子谷蛋白亚基 ,进一步提高四川小麦中优质亚基的频率。另外 ,还对四川小麦育种利用国外优质小麦种质资源的策略进行了讨论     

小麦高分子量谷蛋白亚基遗传规律及其品质效应之研究进展

高分子量谷蛋白亚基在Glu-1位点上有很强的多态性,在组成上有高度的异质性,变异非常丰富,对品种品质有很明显的作用。因此,高分子量谷蛋白亚基一直受到育种家们的广泛关注。在此,综述了小麦高分子量谷蛋白亚基在F1、F2等世代中的基因表达特性和亚基遗传规律,以及不完全表达和遗传畸变。同时还综述了各小麦高分子量谷蛋白亚基位点,位点内各亚基及亚基组成对品质的效应。并讨论了利用优质亚基、亚基组合对小麦品种品质改良的应用前景。     

Allelic Variation and Genetic Diversity at Glu-1 Loci in Chinese Wheat (Triticum aestivum L.) Germplasms

Wheat processing quality is greatly influenced by the seed proteins especially the high molecular weight glutenin subunit (HMW-GS) components, the low molecular weight glutenin subunit (LMW-GS) components and gliadin components. Genes encoding the HMW-GS and LMW-GS components were located on the long arms and the short arms of homoeologous group 1 chromosomes, respectively. HMW-GS components in 5 129 accessions of wheat germplasms were analyzed systematically, including 3 459 landraces and 1 670 modern varieties. These accessions were chosen as candidate core collections to represent the genetic diversity of Chinese common wheat (Triticum aestivum ) germplasms documented and conserved in the National Gene Bank. These candidate core collections covered the 10 wheat production regions in China. In the whole country, the dominating alleles at the three loci are Glu-A1b (null), Glu-B1b (7 + 8), and Glu- D1a (2 + 12), respectively. The obvious difference between the land race and the modern variety is the dramatic frequency increase of alleles Glu-A1a (1), Glu-B1c (7 + 9), Glu-B1h (14 + 15), Glu-D1d (5 + 10) and allele cording 5 + 12 subunits in the later ones. In the whole view, there is minor difference on the genetic(allelic)richness between the landrace and the modern variety at Glu-1, which is 28 and 30 respectively. However, the genetic dispersion index (Simpson index) based on allelic variation and frequencies at Glu-A1, Glu-B1 and Glu-D1 suggested that the modern varieties had much higher genetic diversity than the landraces. This revealed that various isolating mechanisms (such as auto-gamous nature, low migration because of undeveloped transposition system) limited the gene flow and exchange between populations of the landraces, which led up to some genotypes localized in very small areas. Modern breeding has strongly promoted gene exchanges and introgression between populations and previous isolated populations. In the three loci, Glu-B1 has the highest genetic diversity, then Glu-D1, while Glu- A1 always keeps the lowest genetic diversity. In the landrace, the three regions with the highest allelic richness are Huanghuai Winter Wheat Region, Northwest Spring Wheat Region and Southwestern Winter Wheat Region. For the bred varieties, the highest allelic richness existed in Southwest Winter Wheat Region, Huanghuai Winter Wheat Region, Low & Middle Branch Winter Wheat Region of Yangtze River. Introduction and utilization of foreign varieties in cross breeding has had great effects on the allelic components and frequency of the three loci, which greatly affected the genetic dispersion index. This has made “population“ of the modern variety quite different from that of the landrace.     

具有优良农艺性状的小麦种质资源高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

【目的】筛选具有多个优异性状的种质资源,为广泛有效地利用这些新种质提供有用信息。【方法】以通过农艺性状综合评价筛选来的403份来自近期国家重点科技攻关获得的优良种质为材料,采用SDS-PAGE方法分析其高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）组成。【结果】供试材料在编码HMW-GS位点上具有较大的变异,共检测到了30个等位变异,形成64种HMW-GS组合形式。同时,在供试材料中不仅出现了“7*+9”、“2+12.2*”和“1.5*+10”等在现代小麦育种材料中的稀有亚基,而且出现了“1+2*”、“7+8+9”、“6+7+8+9”和“2+5+12”等特殊的亚基组合形式。其中有24.32%（98份）材料在Glu-1的位点具有2个优质亚基,有9.93%（40份）材料在Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1 3个位点均携带有小麦加工品质所需优质亚基。【结论】403份具有优良农艺性状的小麦种质资源在编码HMW-GS的3个基因位点上表现出丰富的多态性,共有30种HMW-GS等位变异,64种亚基组合形式;其中40份材料在Glu-1的3个位点均携带小麦加工品质所需优质亚基,值得进一步研究和利用。     

宁夏春小麦杂种早代(F1)HMW-GS遗传规律分析

利用具有优质亚基构成的材料进行正反交,用SDS-PAGE凝胶电泳法对经田间鉴定选收的优异F1世代的32个组合进行了高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)遗传规律分析。结果表明,HMW-GS由复等位基因控制,F1代HMW-GS具有共显性。Glu-1位点的复等位基因在F1代籽粒中两两共显时,有正反交区别存在。亚基在F1代的基因表达存在剂量效应。F1籽粒的亚基图谱中,除具双亲共显外,还多了某些非父非母带型,即遗传畸变,也出现了不完全表达。提出了利用优质亚基及其组合在宁夏春小麦品种品质改良上的看法。     

小麦优良种质资源高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

【目的】分析近期育成的、具有一个或多个突出农艺性状的186份优良小麦种质资源的高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）组成和1B/1R异位分布情况，为广泛有效地利用这些新种质提供有用信息。【方法】采用SDS-PAGE方法对优良种质资源的HMW-GS组成进行了分析，并对麦谷蛋白亚基进行品质评分；同时用黑麦1RS上特有的醇溶蛋白标记对上述材料进行1B/1R易位检测。【结果】供试材料在编码HMW-GS位点上具有较大的变异，共发现16个等位变异，形成30种HMW-GS组合形式。在Glu-1的3个位点具有2个及2个以上优质亚基的材料占38.7%（72份），其中烘拷品质评分为10分且具有高产、矮秆、抗病、抗逆等一个或多个突出农艺性状的新种质13份。携带有1B/1R易位的材料为68份，占供试材料的36.6%。【结论】这些结合有优异性状的优质材料将是中国小麦遗传育种的宝贵优质源。     

High-Molecular-Weight Glutenin Subunit Composition of Chinese Wheat Germplasm

The objective of the present study was to characterize the high molecular glutenin subunits （HMW-GS） composition and the presence of 1B/1R translocation in newly developed wheat （Triticum aestivum L.） germplasm, which have one or more traits that are useful in wheat improvement. Sodium dodecyl sulphate polyacrylamide-gel electrophoresis （SDS-PAGE） and acid polyacrylamide-gel electrophoresis （A-PAGE） were used to detect HMW-GS composition and the presence of 1B/1R wheat-rye （Secale cereale L.） chromosome translocation in the wheat germplasm. Bread-making quality scores of these lines were determined. A high level of variations in HMW-GS encoded by Glu-1 locus was observed. Sixteen major HMW-GS, with 30 combinations, were detected. The percentage of cultivars with more than two desirable subunits was 38.7%. Thirteen cultivars had bread-making quality scores of 10 in combination with one or two desirable agronomical traits, such as high-yield potential, dwarfing stem, resistance to diseases, and/or tolerance to abiotic stress. Sixty-eight （36.6%） cultivars possessed 1B/1R translocation. The newly developed germplasm with HMW-GS for good quality can be promising resources for improving bread-making quality of wheat.     

甘肃冬小麦品种资源高分子量谷蛋白亚基组成研究

应用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法,分析了196份甘肃省冬小麦资源的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成。结果表明,甘肃省冬小麦资源的亚基组成较丰富,共检测到13种亚基变异类型和21种亚基组合类型。地方品种的亚基组合类型以Null、7+8、2+12为主;育成品种的亚基变异类型比地方品种丰富,并且各种组合类型相对分布均匀。供试材料的HMW-GS品质评分在5～12分之间,平均得分6.8。丰富遗传资源,提高小麦优质亚基的分布频率是今后小麦品质育种的主要方向。