104份甘肃小麦品种主要品质基因的分子标记检测

高分子量麦谷蛋白亚基、黄色素质量分数和1B/1R易位系均影响小麦的加工品质。为明确相关品质性状基因在104份甘肃育成小麦品种中的分布,并为小麦品质育种提供亲本材料,利用高分子质量谷蛋白亚基Dx5、Bx7、By8、By9和黄色素质量分数基因及1B/1R易位系的特异性标记对104份小麦品种进行检测。结果表明,含基因Dx5、Bx7、By8、By9和1B/1R易位系的品种分别占总品种数的63.46%、76.92%、52.88%、45.19%和45.19%。含有等位基因Psy-A1a和Psy-A1b品种分别占总品种数的60.58%和21.15%,其黄色素质量分数均值差异达到显著水平(P0.05)。总体来看,甘肃育成小麦品种中含适合加工馒头和面粉等传统食品的单个品质优质基因频率较高,而优质基因组合的比例较低,具有黄色素质量分数较高的品种比例高。     

小麦品种（系）面筋强度、PPO活性、黄色素含量和相关基因的分子标记检测

为给小麦品质育种筛选亲本材料，并进一步验证相关标记的有效性和实用性，利用5个小麦品质性状基因的分子标记[包括高分子量麦谷蛋白亚基（HMW2GS）Dx5和By8标记、1B／1R易位系特异性SCAR标记、位于2AL染色体的PPO活性基因Ppo2A1的标记PP018、位于7AL染色体与黄色素含量相关的八氢番茄红素合成酶（Phytoenesynthase，PSY）基因Psy2A1的标记YP7A1对194份小麦品种和优良新品系进行了基因等位变异检测。结果表明：（1）在所检测的小麦品种（系）中，Dx5、By8、1B／1R易位系、PSY和籽粒PPO活性基因等位变异存在一定差异。其中，含Dx5的材料53份，占27．3％，含By8和1B／1R易位系的材料分别为71分和64份，占36．6％和33．0％：含低PPO活性等位变异Pp02A1b的等位变异材料99份，占51．0％；含低黄色素含量等位变异基因Psy2A1b的材料83份，占42．8％。（2）194份材料中品质性状基因皆符合要求的只有一个品种（郑麦991），聚合多个优良性状的品质改良工作急需加强。（3）本试验使用的标记均为基因特异性标记，重复性好、准确率高，可有效地应用于小麦品质改良的分子标记辅助选择。     

新疆部分春小麦品种(系)相关品质性状基因等位变异的分子检测

[目的]准确、快速鉴定小麦品质基因,为小麦品质改良和分子育种提供亲本材料.[方法]利用高分子量麦谷蛋白亚基Dx5标记、1B·1R易位系特异性SCAR标记、2A和2D染色体的PPO18、PPO16、PPO29标记以及7A染色体上的YP7A相关品质基因的分子标记,对新疆部分春小麦材料进行基因等位变异检测.[结果]在所检测的小麦材料中Dx5、1B·1R易位系、黄色素含量和籽粒多酚氧化酶(PPO)活性基因等位变异存在一定差异.其中,含Dx5材料的分布频率为28.9;,含低黄色素含量Psy-A1b等位变异分布频率为34.0;,同时在2A和2D含低PPO活性的Ppo-A1b和Ppo-D1a等位变异材料只有2份.97份材料中聚合多种优质基因的材料很少.[结论]所用的标记可以准确鉴定其等位基因的变异,并在品质育种中可直接利用进行分子标记辅助选择.     

小麦高分子量谷蛋白亚基及1B·1R易位系对新疆拉面品质性状的影响

[目的]小麦高分子量谷蛋白亚基的遗传变异及1B·1R易位系对新疆拉面品种品质性状的影响.[方法]利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)及1B·1R易位系分子标记,分析了82份新疆小麦材料高分子量谷蛋白亚基及1B·1R易位系组成和分布频率,对其理化品质和面团流变学特性进行检测,评价拉面蒸煮品质.[结果]82份小麦材料共出现9种高分子量谷蛋白亚基类型,6种高分子量谷蛋白亚基与9项次理化品质性状相关性显著,6种亚基与14项次面团流变学特性相关性显著,5种亚基与15项次拉面感官评价指标评分相关性显著.其中7+8、5+10、2+10为优质亚基,7、7+9、2+12为劣质亚基.同时,小麦品质性状以及拉面品质指标在1B·1R易位系中的表现都比在非1B·1R易位系中差,特别是面团流变学特性方面两者相差较大.[结论]利用HMW-GS组成,能够对小麦品质特性和拉面食用品质特性指标进行准确预测.在以后研究中应注意亚基组合对拉面品质指标的影响.同时,淘汰1B·1R易位系材料将有助于提高小麦的面筋质量.     

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。     

东北春小麦抗秆锈病基因Sr31的分子检测及其抗性分析

为促进东北春小麦抗性育种,利用与抗秆锈病基因Sr31连锁的分子标记SCSS30.2和iag95,对300份东北春小麦抗秆锈病基因进行分子检测及抗性分析。结果表明,在300份春小麦品种中,有8份小麦品种被检测到含有iag95或SCSS30.2分子标记,含有抗秆锈病Sr31基因,而小麦品种农林45号中只鉴定到了含有iag95标记,钢09-558中只鉴定到了含有SCSS30.2标记。通过ω-sec标记,发现9.67%的供试材料含有1BL/1RS易位系。其中,同时携带与抗性基因Sr31连锁的两个标记SCSS30.2和iag95的8份材料,均被检测到含有1BL/1RS易位系。田间抗性鉴定进一步表明,被SCSS30.2检测到的9个材料中,除黑春1号外,其余材料在田间均表现出了极强的抗病性。而仅被iag95标记检测到的农林45号,对21C3CTHQM和34MKGQM两类生理小种均表现为感病。本研究成功鉴定出携带Sr31基因及1BL/1RS易位系的小麦材料,可作为小麦抗病育种材料进一步利用。     

黄淮麦区部分小麦品种(系)高分子量麦谷蛋白亚基的SDS-PAGE和分子标记分析

利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和分子标记技术,对黄淮麦区47份小麦育种材料高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)进行鉴定和分析。SDS-PAGE结果表明,在所检测的小麦品种(系)中,Glu-A1位点编码的HMW-GS有3种类型,分别是Null、1和2*,其中1出现频率较高(80.9%),Null次之(17.0%),2*仅有1份;Glu-B1位点有7+8、7+9、17+18共3种类型,其中7+8和7+9出现频率较高,分别为48.9%和44.7%;Glu-D1位点有2+12、5+10、4+12共3种类型,其中5+10出现频率最高(61.7%)。利用Dx5、Ax2*、By8、By9和By17亚基特异性分子标记检测结果表明,参试材料中含各标记亚基的材料依次为29(61.7%)、1(2.1%)、23(48.9%)、21(44.7%)、3(6.4%)份;在所检测的小麦品种(系)中含最优亚基组合Dx5、By8的材料共13份,频率为27.7%。分子标记检测结果与SDS-PAGE检测结果相吻合,表明亚基特异性分子标记可用来快速检测小麦材料中的HMW-GS基因。     

快速导入小麦多个优质HMW-GS基因方法和效果的研究

 采用回交转育、特异性PCR分子标记辅助选育与蛋白质电泳筛选，结合温室和大田种植，将Soissons携带的多个优质HMW-GS基因导入高产小麦品系1718。特异性PCR检测BC1、BC2、BC3和BC3F1代随机群体的Dx5基因分布符合1对等位基因的遗传分离比例1:1；从BC2代到BC3F2代，结合HMW-GSDx5基因分子标记辅助选育和其它农艺性状常规选择，筛选出携带优质HMW-GSDx5基因、又与轮回亲本农艺性状相似的单株后，进行回交或者自交；在BC3F2代中已获得携带优质HMW-GSDx5基因、农艺性状稳定、且又与轮回亲本相似的株系1718-4；在BC3F2后代中，蛋白质电泳筛选出携带1、7+8、5+10亚基的单株1718-4-6和1718-4-10。两新品系1718-4-6和1718-4-10保留了轮回亲本高产特性，且品质性状明显提高。在聚合多种优质HMW-GS基因和改良高产小麦品系品质育种中，回交转育、HMW-GS基因分子标记辅助选育与高代蛋白质电泳筛选相结合是一种定向、快速、有效的育种途径。     

贵州小麦品种(系)籽粒低PPO活性种质资源筛选

[目的]筛选出小麦籽粒低多酚氧化酶(PPO)活性的种质资源,为贵州小麦籽粒品质的遗传改良及育种提供参考依据.[方法]以生产中表现优异的135份贵州小麦品种(系)为材料,采用苯酚染色法进行染色,在此基础上以STS分子标记(PPO16、PPO18和PPO29)检测小麦PPO活性相关基因,并通过Fragment AnalyzerTM毛细管电泳鉴定相关基因,进而对小麦籽粒低PPO活性基因的组成进行鉴定和筛选.[结果]135份小麦材料籽粒经苯酚染色后,有4份材料未染色(A级),9份呈浅绿色(B级),65份材料呈棕色(C级),57份材料呈黑色(D级).STS分子标记检测结果表明,在A级和B级材料中检测到10份材料含Ppo-A1b基因、4份材料含Ppo-D1a基因,其中4份材料同时含有Ppo-A1b/Ppo-D1a基因,分别是贵麦2号、惠水1-23、石无芒和08-9选单-2-7;在C级材料中检测到3份材料含Ppo-A1b基因、17份材料含Ppo-D1a基因,其中1份材料(贵农08-9)同时含有Ppo-A1b/Ppo-D1a基因;在D级材料中均未检测到Ppo-A1b和Ppo-D1a基因.[结论]采用苯酚染色法结合STS分子标记检测可对小麦籽粒是否含低PPO活性基因进行准确鉴定.贵麦2号、惠水1-23、石无芒、08-9选单-2-7和贵农08-9等5份含有双低PPO活性基因(Ppo-A1b/Ppo-D1a)的种质资源,可作为亲本材料直接用于小麦籽粒低PPO活性遗传改良及新品种选育.     

甘肃小麦种质资源1BL/1RS易位系和HMW-GS分子检测及品质性状分析

小麦1BL/1RS易位系和高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)是影响小麦加工品质的重要因素。为了明确甘肃小麦品种资源中1BL/1RS易位系的分布和HMW-GS组成情况,本研究采用多重PCR体系对552份小麦引进品种、育成品种和高代品系进行分子检测,分析了1BL/1RS和非1BL/1RS易位品种的容重、蛋白质、湿面筋、赖氨酸含量、SDS沉淀值等品质参数。结果表明:供试材料中检出1BL/1RS易位系202份,占总数的36.6%,冬小麦育成品种中易位系的分布频率(51.8%)显著高于引进品种(41.0%)和春小麦(31.1%)。Glu-1位点优质亚基Ax1/Ax2*、Dx5、Bx14和Bx7OE的分布比例依次是66.2%、52.5%、13.5%、1.0%,聚合多个优质亚基基因(位点)的品种频率较低。1BL/1RS易位和非1BL/1RS易位品种的容重和沉淀值参数差异达到显著水平(P0.05)。在遗传背景相似的情况下,Glu-B3位点的正常表达及Dx5优质亚基对1BL/1RS易位导致的品质变差有补偿作用。本研究结果对提高甘肃小麦品质改良效率具有科学指导意义和参考价值。