wx基因缺失遗传效应在强筋小麦育种中的利用

wx基因缺失效应是小麦淀粉特性改良的遗传基础,可用于强筋小麦淀粉特性改良。本文对wx基因缺失效应在强筋小麦品质改良中的利用进行了探讨,为面包面条兼用型强筋小麦育种提供理论依据。     

利用多重PCR技术鉴定小麦背景中的1BL·1RS易位和Glu-D1d

高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)对小麦面粉加工品质有促进作用,尤其是Glu-D1d基因编码的1Dx5+1Dy10亚基能增加面团的筋度和弹性.小麦背景中的1BL·1RS易位对小麦面粉加工品质有显著的负面影响.因此,在小麦品质育种中如何判定小麦背景中是否含有1BL·1RS易位和HMW-GS的Glu-D1d基因具有重要意义.本研究利用3对分别检测1BL·1RS易位、Glu-B3和Glu-D1位点的共显性特异标记,结合SDS-PAGE鉴定,对16份已知遗传背景和Glu-D1x等位基因材料及38株(周麦18×烟农19)F2群体进行了分析,探索出适合同时鉴定小麦背景中1BL·1RS易位和Glu-D1d基因的多重PCR技术实验体系,并采用该体系对国内外352份小麦品种(系)进行了鉴定.结果表明,该体系是同时鉴定小麦背景中1BL·1RS易位和Glu-D1d基因的一种非常有效、简便可行的实验方法,可在标记辅助选择(MAS)育种中应用.     

利用多重PCR技术鉴定小麦背景中的1BL·1RS易位和Glu-D1d基因(英文)

高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)对小麦面粉加工品质有促进作用,尤其是Glu-D1d基因编码的1Dx5+1Dy10亚基能增加面团的筋度和弹性。小麦背景中的1BL.1RS易位对小麦面粉加工品质有显著的负面影响。因此,在小麦品质育种中如何判定小麦背景中是否含有1BL.1RS易位和HMW-GS的Glu-D1d基因具有重要意义。本研究利用3对分别检测1BL.1RS易位、Glu-B3和Glu-D1位点的共显性特异标记,结合SDS-PAGE鉴定,对16份已知遗传背景和Glu-D1x等位基因材料及38株(周麦18×烟农19)F2群体进行了分析,探索出适合同时鉴定小麦背景中1BL.1RS易位和Glu-D1d基因的多重PCR技术实验体系,并采用该体系对国内外352份小麦品种(系)进行了鉴定。结果表明,该体系是同时鉴定小麦背景中1BL.1RS易位和Glu-D1d基因的一种非常有效、简便可行的实验方法,可在标记辅助选择(MAS)育种中应用。     

面包面条兼用型强筋小麦主要品质性状分析与评价

为明确面包面条兼用型强筋小麦主要品质水平,对32份集聚Ax2^*/Bx7+By8或By9/Dx5+Dy10亚基和 wx-B1b基因的春小麦品种(系)进行面粉品质相关指标分析。结果表明,供试品种(系)面筋指数平均为94.4%,能量平均为122 cm²,延伸性平均为146 mm,最大拉伸阻力平均为654 EU;糊化温度平均为63.7℃,峰值粘度平均为1 125 BU,峰值温度平均为87.4℃,各品质指标表现优良。对近年审定的4个品种进行面制品评分发现,面包评分平均为84.3,面条评分平均为86.2,饺子皮评分平均为84.3,均属于优质面包面条兼用型品种。对品质指标进行相关性分析发现,面筋指数、拉伸参数等与淀粉糊化特性相关不显著,面筋质量与淀粉特性可实现同步改良。Ax2^*/Bx7+By8或By9/Dx5+Dy10/ wx-B1b可作为兼用型强筋小麦优质基因集聚类型之一,在品质改良中加以利用。本研究中,龙19-9859、龙19-9876、龙19-9878、龙18H2305、龙蒙麦9030、龙麦77、龙麦86及龙麦94为优异面包面条...     

面条品质性状相关基因在四川小麦中的分布

为给面条小麦亲本材料的选择提供依据,利用多重PCR技术分析了Wx-B1和2个主效PPO位点的等位基因在104份四川主栽小麦和骨干亲本中的分布,并检测了59份新育成品系的淀粉糊化特性.结果表明,控制低PPO活性的等位基因PPO-2Ab和PPO-2Da的频率分别为42.3%和83.6%,Wx-B1蛋白缺失基因Wx-B1b的频率为26.9%,四川小麦淀粉特性整体表现较优良.Wx-B1缺失小麦在峰值粘度、稀懈值、最终粘度和反弹值方面与正常类型间差异显著.绵阳26 、川麦107、川麦43等是面条小麦育种的优良亲本.准确、实用、高效多重PCR技术适合于多位点控制的品质性状的标记辅助选择.     

聚合7OE亚基1B/1R易位系材料的创制及其品质研究

为提高小麦1B/1R易位系的加工品质,本研究选用高分子量麦谷蛋白亚基组成为1/7+9/2+12的小麦1B/1R易位系品种科农199为母本,与高分子量麦谷蛋白亚基组成为1/7^OE+8^*/5+10的强筋春小麦品种津强6号杂交,利用分子标记在F₄代株系中筛选到一个7^OE亚基基因与黑麦碱基因聚合在同一条染色体上的1B/1R易位系材料。PCR结果显示,该聚合材料和非聚合材料在Glu-A1和Glu-D1位点没有差异。在温室种植条件下,对这些聚合材料和非聚合材料及其亲本进行麦谷蛋白溶胀指数(SIG)测定,结果表明,与1B/1R易位系亲本科农199比较,聚合5+10优质亚基后SIG值显著提高,聚合7^OE优质亚基后,SIG值进一步显著提高,部分聚合材料达到了强筋亲本津强6号的水平。将聚合材料和非聚合材料及其亲本种植于大田,发现聚合5+10和7^OE优质亚基株系的乳酸-SDS溶剂保持力(LA-SDS SRC)和SDS沉降值均显著高于只聚合5+10优质亚基的株系,但未达到强筋亲本...     

河北省主要推广强筋小麦的面包加工品质

为了解河北省主推强筋小麦品种的籽粒品质和面包加工品质,评选优质面包小麦品种,对河北省9个强筋小麦品种的31个籽粒品质和8个面包加工品质指标进行了测定。结果表明,除千粒重、容重、籽粒硬度、出粉率、面粉色泽L*值、面粉色泽b*值、面粉白度、籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、糊化温度、吸水率外,其余被测指标的变异系数均大于10%,说明河北省强筋小麦品种多数品质性状的遗传多样性比较丰富。藁优9415、冀师02-1、藁优2018和金麦1号4个小麦品种制作的面包达到国家优质面包标准。面包评分与面团拉伸曲线面积和最大拉伸阻力极显著正相关,与形成时间、稳定时间、粉质质量指数、延伸度和拉伸阻力显著正相关,与面包质构的粘聚性极显著正相关,与面包质构的硬度、胶着性、咀嚼度、坚实度均极显著负相关。     

郑麦7698加工品质及配粉特性研究

为明确郑麦7698的加工品质及配粉特性,以加西2号和美麦DNS为对照,对郑麦7698、新麦26和周麦22的粉质特性及加工品质进行了分析,并检测了郑麦7698与新麦26、周麦22以不同比例配粉所得混合粉的面包烘焙品质和面条蒸煮品质.结果表明,郑麦7698和新麦26的蛋白质含量、湿面筋含量及粉质参数均达到国家优质强筋小麦的标准,周麦22为中筋小麦品种.郑麦7698、加西2号、美麦DNS和新麦26等4个小麦品种的面包烘焙品质优良,面包评分分别为85.3、85.7、88.5和95.3.当郑麦7698与新麦26配粉比例分别为30∶70和50∶50时,其面包评分分别为95.0和93.8,显著高于郑麦7698单粉,说明对郑麦7698面粉配以适量的新麦26可显著提高郑麦7698的面包烘焙品质.郑麦7698的面条加工品质最优,其面条评分为92.4.郑麦7698与周麦22配粉比例分别为70∶30、50∶50和30∶70时,面条评分分别为89.3、83.6和79.4,说明对周麦22配以适量的郑麦7698可显著改善用麦22的面条加工品质.郑麦7698为面包面条兼用型品种,通过配粉可生产出高质量的面包粉和面条粉.     

新消息

0218—缺少由Gli-Dl/Glu-D3位点的基因所控制的蛋白质对小麦面包制作品质的影响——S.Benedettelli等用面包小麦品种Cheyenne与一个由位于Gli-Dl和Glu-D3位点的连锁基因所控制的麦胶蛋白组分和低分子量麦谷蛋白的缺系杂交,取其F_4代的面粉进行了电泳分析,并用SDS沉降法检测了品质性状。结果表明,由于麦胶和麦谷蛋白组分的缺乏,使其面包     

黄淮麦区部分强筋小麦品种的遗传差异分析

为明确黄淮麦区现有强筋小麦品种遗传组成，本研究利用SDS-PAGE、KASP技术和35K SNP芯片技术对黄淮麦区具代表性的27个强筋小麦品种进行了高分子量谷蛋白鉴定、品质相关基因检测及遗传多样性分析。HMW-GS鉴定结果显示，供试品种在 Glu-A1、 Glu-B1和 Glu-D1位点优质亚基分布频率分别为85.2%、74.1%和81.5%。从位点间亚基组合看，含有三个、两个及两个以下优质亚基的品种数为14个、10个和3个，分别占比51.9%、37.0%和11.1%。1BL/1RS、PPO活性和黄色素含量基因鉴定结果显示，优势单倍型非1BL/1RS、 Ppo-A1b(低PPO活性)、 Ppo-D1a(低PPO活性)、 Psy-A1b(低黄色素)和 Psy-B1b(低黄色素)分布频率分别为66.7%、66.7%、29.6%、48.1%和51.9%。同时含两个低PPO活性单倍型( Ppo-A1b/ Ppo-D1a)的品种有7个，占比25.9%;同时含两个低黄色素单倍型( Psy-A1b/ Psy-B1b)的品种有9个，占比33.3%。籽粒硬度基因鉴定显示，供试品种基因型较为单一，除西农5...     

中国小麦微核心种质 Glu-A3位点等位变异的分布

低分子量麦谷蛋白亚基在面包和面条食品加工过程中起着十分重要的作用。为了便于对含有LMW-GS优良基因的亲本筛选,选取来源于不同麦区包括地方品种和育成品种在内的208份核心种质为供试材料,用特异PCR方法检测Glu-A3位点LMW-GS基因的等位变异。结果表明,Glu-A3d出现频率(26.4%)明显高于其他等位类型,在地方品种和育成品种中的分布频率分别为26.7%和26.0%;分布频率从大到小依次为Glu-A3d>Glu-A3c>Glu-A3a>Glu-A3b>Glu-A3e>Glu-A3g>Glu-A3f;在来源于冬春兼播麦区的育成品种中未检测出Glu-A3e和Glu-A3f。对面筋强度贡献较大的Glu-A3b在地方品种和育成品种中的分布频率分别为10.7%和18.2%,说明我国小麦总体品质水平有了较大的提升。     

宁夏春小麦种质资源Wx基因分子鉴定及其分布

为明确宁夏春小麦种质资源Waxy基因的分布情况,利用Wx-A1、Wx-B1和Wx-D1位点的6个STS标记(PA1、PA2、PB1、PB2、PD1、PD2),对299个宁夏春小麦种质资源进行等位变异检测.结果 表明,供试小麦种质的Waxy基因组成以野生型(Wx-A1a/Wx-B1a/Wx-D1a)为主,占参试材料总数的...     

Novel allelic variants encoded at the Glu-D3 locus in bread wheat

Low-molecular weight glutenin subunits (LWM-GS) are important components of wheat (Triticum aestivum L.) gluten, with important effects on end-use quality. The LMW-GS are encoded at Glu-3 loci (Glu-A3, Glu-B3 and Glu-D3, on the short arms of chromosomes 1A, 1B and 1D), each of which exhibits extensive allelic variation. Each locus encodes numerous LMW-GS, some of which have similar electrophoretic mobilities, making it difficult to distinguish among Glu-3 loci. Alleles of the Glu-D3 locus of bread wheat are considered the most problematic to assign. To date, six Glu-D3 alleles, designated a, b, c, d, e and f, have been reported. We report five previously undescribed alleles (g, h, i, j and k), and describe a method for characterizing them using a combination of SDS-PAGE and multiplexed PCR-based DNA markers. This method could be used for accurate identification of Glu-D3 alleles, permitting the estimation of the effects of these alleles on end-use quality and the selection of desirable alleles and allelic combinations in wheat breeding.     

Pins基因等位变异对磨粉品质和新疆拉面加工品质的影响

为了探讨新疆冬小麦品种Pins基因等位变异对小麦磨粉品质和新疆拉面加工品质的影响,对109份新疆冬小麦品种的籽粒硬度及其Pins基因等位变异、磨粉品质和新疆拉面加工品质进行测定,初步分析了新疆冬小麦品种资源籽粒硬度Pins基因的分布规律以及不同 Pins基因等位变异对籽粒硬度、磨粉品质和新疆拉面加工品质的影响。结果表明,新疆冬小麦品种属硬质麦类型,Pins基因型以 Pina-D1a、 Pinb-D1b和 Pina-D1a/ Pinb-D1b为主, Pins突变类型及Pins突变基因型组合类型小麦的籽粒硬度均显著高于野生型, Pinb-D1a基因型小麦的籽粒硬度最低,L^*值和a^*值最高,b^*值最低; Pinb-D1ab基因型小麦的吸水率最高。不同Pins基因型组合中,野生型小麦的籽粒硬度、b^*值和吸水率最低; Pina-D1a/ Pinb-D1aa的出粉率最高, Pina-D1a/ Pinb-D1ab的灰分含量最低,吸水率最高。Pins基因及其基因型组合对新疆拉面加工品质无直接影响,主要通过对灰分、面粉色泽和吸水率等磨粉品质的作用对新疆拉面产生间接影响。优质新疆拉面品种中,Pinb基因突变对新疆拉面加工品质的影响大于Pina基因突变,育种中应优先选择Pinb 基因突变型材料,其中 Pina-D1a/ Pinb-D1b可以作为重点选择的基因型组合。     

普通小麦Glu-3位点基因单元型的分离和序列分析

为了从分子水平上探讨优质小麦资源中LMW-GS等位基因与小麦品质的关系,以及在改善小麦品质方面的潜在价值,利用小麦Glu-A3和Glu-B3基因的特异引物从强筋型、中筋型和弱筋型小麦共计10份材料中分离出LMW-GS基因后进行序列分析。结果表明,共发现14个新的核苷酸变异类型和4个肽链变异类型。其中,14个新的核苷酸变异类型中,4个为Glu-A3基因变异类型,1个为Glu-B3基因变异类型,9个为Glu-D3基因变异类型。值得注意的是,有2个半胱氨酸数目特殊的亚基类型被发现,一个是来自师栾02-1含有9个半胱氨酸残基的GluA3-18基因,另一个是来自偃展4110含有7个半胱氨酸残基的GluD3-13基因。     

Wx-1基因变异和优质HMW-GS组合对中筋小麦品质的影响

高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)和Wx蛋白是两个影响小麦理化品质和制成品品质的重要因素。为研究HMW-GS和Wx基因变异对小麦理化品质、面条感官评分和质构特性的影响,以镇麦9号和扬糯麦1号为亲本的2个高代系为试验材料,研究了优质HMW-GS 5+10及Wx基因缺失对小麦理化品质及面条加工品质的效应。结果表明,品系1与品系2的湿面筋含量和SDS沉淀值与镇麦9号相近,但显著好于扬糯麦1号。相较于镇麦9号,品系1与品系2的直链淀粉含量分别降低了1.5%和2.5%,其峰值黏度和稀懈值均显著高于镇麦9号,膨胀势也高于镇麦9号。5+10亚基显著提高了面条质构参数中的硬度和咀嚼性,而Wx基因缺失显著提高了面条的软硬度评分和光滑性评分。综合来看,具有5+10亚基和 Wx-D1缺失型的品系2具有较高的SDS沉淀值、面团形成时间和稳定时间、较低的直链淀粉含量、较高的峰值黏度、稀懈值和膨胀势,蛋白质和淀粉综合品质表现较好。品系2面条总评分最高,显著高于镇麦9号和扬糯麦1号,其主要体现在适中的面条软硬度和较好的光滑性。推测Wx基因缺失和优质HMW-GS聚合可显著提高小麦淀粉品质和蛋白质品质,有效改善面条的蒸煮品质和感官评分。     

小麦-卵穗山羊草1Mg异附加系蛋白质品质形成解析

为了突破小麦品质育种瓶颈,从小麦的近缘属种中挖掘优质蛋白亚基,并解析优质亚基的品质效应,本研究选取中国春(CS)及CS与卵穗山羊草1Mg异附加系(CS-1Mg)作为试验材料,研究其亚基组成、籽粒发育过程中的谷蛋白聚合体动态积累、面筋蛋白的微观结构与二级结构、面团的混揉特性等以解析异源染色体的加入对面团品质形成的影响。结果表明,与CS相比,CS-1Mg中出现了新型HMW-GS,使其在籽粒发育过程中UPP快速积累,面筋蛋白呈现出更好的二级结构分布,微观结构上蛋白质交织更紧密,流变学特性及混揉特性增强,品质显著提高。CS-1Mg所携带的新型HMW-GS可以作为优质基因源用于优质小麦育种,CS-1Mg可作为中间材料应用于小麦品质改良的生产实践中。     

新疆小麦籽粒SOD活性及TaSOD-A1位点等位变异的分布

为了解新疆小麦品种(系)籽粒超氧化物歧化酶(SOD)的活性及TaSOD-A1位点等位变异的分布,用两个功能标记SODA1和SODA11对117份新疆小麦品种(系)的 TaSOD-A1位点(基因ID为TraesCS5A01G290800)进行等位变异检测,并结合SOD活性检测结果,分析 TaSOD-A1位点不同等位变异与SOD活性的相关性。结果表明,含有 TaSOD-A1a等位变异材料的籽粒SOD活性显著高于含有 TaSOD-A1b等位变异材料的籽粒,二者占比分别为50.4%和49.6%;新疆冬小麦品种(系)中, TaSOD-A1a等位变异的分布频率高低依次为引进品种(系)>自育品种(系)>地方品种;新疆春小麦品种(系)中,只有3份材料含有 TaSOD-A1a等位变异,早期品种(系)中未发现含有 TaSOD-A1a等位变异的材料。新疆冬小麦品种(系)的籽粒SOD活性平均值显著高于新疆春小麦品种(系),且新疆冬小麦引进品种(系)中含有 TaSOD-A1a等位变异材料的籽粒SOD活性平均值也显著高于含有 TaSOD-A1b等位变异材料的籽粒SOD活性。