冀中南小麦新品系的高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

为了解河北省小麦的品质遗传基础,采用SDS-PAGE电泳技术对2000~2003年度参加冀中南优质区试和普通区试小麦新品系的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成进行了研究。结果表明,在这些品系中,G lu-1位点具有较为丰富的遗传变异,共检测到14种亚基和22种亚基组合类型;各年度普通区试优质亚基出现的频率分别为54.5%、66.7%、65%、100%,平均为71.4%,且有逐年上升的趋势;优质区试优质亚基出现的频率平均为159%,显著高于普通区试。试验还鉴定出一批含优质亚基的品系。     

小麦体细胞杂种渐渗系F6代高分子量谷蛋白亚基组成与位点变异研究

为了发掘新的小麦高分子量谷蛋白用于面粉优质育种工作,本文测定了小麦/长穗偃麦草体细胞杂种共322个株系的高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）组成,并根据Payne等人1987年制定的小麦品质评分标准进行了品质评分。结果表明,体细胞杂种株系在Glu–A1,Glu–B1和Glu–D1位点上的遗传变异率分别为0.52,0.58和0.46,一共出现了27种不同的亚基组成形式,其中H1AxNull,H1Bx7+H1By9,H1Dx2+H1Dy12（同亲本小麦济南177）出现的频率最高,而H1Ax2*,H1Bx7+H1By8+H1By9,H1Dx2+H1Dx5+H1Dy12出现的频率最低;H1Dx5+H1Dy12出现的频率约为33.5%;在与优质可能相关的亚基组合当中,H1Bx13+H1By16出现的频率约为31.1%。由于1Dx5+1Dy12尚未有品质评分,因此,部分株系无法给出分数。该实验结果表明通过体细胞杂交可以产生大量的高分子量谷蛋白亚基/组合变异,这将有助于今后小麦面粉品质育种工作。     

圆锥小麦高分子量谷蛋白亚基组成分析

为了寻找新的基因资源，为小麦品质改良提供基础材料，应用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法，对中国西部和北部地区123份圆锥小麦材料高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)的组成进行了分析，共检测到15种HMW—GS组合类型。14个等位变异中有5种类型即Glu-Al-Ⅰ、Glu-B1-Ⅰ、Glu-B1-Ⅱ、Glu-B1-Ⅲ、Glu-B1-Ⅳ在普通小麦中不常见。类似于17 18亚基组合的Glu-B1-Ⅲ分布频率高达到63．40％，亚基2^*出现的频率远远高于普通小麦，另外发现一份含有编码与小麦抗病性关系密切的21亚基的材料可应用于小麦抗病育种中。分析结果表明，圆锥小麦的HMW—GS共有丰富的多态性和亚基组合类型，优质亚基分布频率高，是小麦育种的宝贵基因资源。     

四川主栽小麦品种高分子量谷蛋白亚基遗传变异分析

采用SDS PAGE技术对四川省近 5 0年以来年推广面积达 6 6 70 0hm2 (10 0万亩 )以上的 4 0个主栽小麦品种高分子量谷蛋白亚基 (Glu 1位点 )的遗传变异进行了研究 ,并计算了品质评分。在这些品种中 ,Glu 1位点具有较丰富的遗传变异 ,共检测到 10种亚基和 13种亚基组合类型 ;品质得分在 5～ 10分之间 ,平均 7.6分。各时期品种平均品质评分呈缓慢上升的趋势 ,且 1980年以后育成品种中 5 10亚基出现的频率明显增加 ,说明各育种单位已充分重视将具有优良品质遗传基础的材料应用于育种实践。 4 0个品种中 ,12个具有 5 10优质亚基 ,1个具有 2 亚基 ,它们可供优质小麦育种利用     

小麦高分子量谷蛋白亚基一级结构分析

为从一级结构水平揭示小麦高分子量麦谷蛋白亚基的结构、功能及其进化上的关系,利用生物信息学软件(DNAMAN)对已在GenBank数据库中登录的22个小麦高分子量麦谷蛋白亚基序列进行了分析.结果表明,这些高分子量谷蛋白亚基平均含氮量为16.186%;其各种氨基酸含量基本恒定,其中谷氨酰胺含量最高(33.74%),且主要以QQ形式连接在一起,这种结构特点可能影响小麦面粉的加工品质;同时在一级结构序列上还发现有232个保守的氨基酸位点(56个单个氨基酸座位和一些长短不同的氨基酸片段),较大的保守性氨基酸片段主要为AEGEAS-QLQCER/HEL,GSFY PG/SETTP-QQLQQ,YYPGQAS/FP/SQQ/RP/SGQG/RQQ,PGQGQQ/PG/A/YYPTS-QQ等;分别有6组共13个序列相似度均达到100%,推测这些高分子量谷蛋白亚基在进化上具有较强的保守性.     

中国小麦代表性地方品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

为了明确中国小麦地方品种的遗传多样性,并为小麦品质改良提供基础材料,利用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术,分析了源自中国22个省市地区的200份代表性地方品种的高分子量麦谷蛋白亚基组成.结果表明,Glu-1位点共检测到35种亚基组合,null/7 8/2 12组合的频率最高,为59%,其它亚基组合的频率均低于10%;Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1位点上的等位变异分别为3、12和9种,三位点中的优势亚基依次为null、7 8和2 12,其频率分别达86.5%、73.0%和85.0%.另外在Glu-B1位点上还检测到6 8 19和6 9、7、22等稀有亚基.本研究所选200份代表性地方品种的HMW-GS组成类型虽然丰富,但与品质相关的优质亚基频率较低.亚基组合得分在8分以上的品种为19个;得分在9分以上的品种有4个,它们是草鞋边(ZM011396)、中81Ⅲ-6218(ZM013120)、高8(ZM0094z8)和京红7号(ZM008935).     

高分子量麦谷蛋白亚基变异与加工品质关系的研究

用扬麦１５８分别与强面筋品种安农９１９２和Ｋａｒｌ组配成２个杂交组合,分析了其Ｆ４代９３个株系的高分子量谷蛋白亚基组成及有关品质性状,研究了不同的高分子量麦谷蛋白亚基及亚基组合对品质性状的影响。结果表明,Ｇｌｕ－Ａｌ的等位变异（亚基１和Ｎ）Ｇｌｕ－ｄｌ的等位变异（亚基５＋１０和２＋１２）对ＳＤＳ沉淀值、和面时间、耐揉性和ＧＭＰ含量有显著影响,对蛋白质含量、和面图峰高的影响较小。亚基１和５＋１０与强     

高分子量麦谷蛋白亚基组成及其与小麦品质性状的关系分析

为进一步明确小麦高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)与小麦品质性状的关系,以黄淮麦区的127份小麦品种(系)为材料,利用SDS-PAGE技术、近红外谷物分析仪、粉质仪和拉伸仪等对其进行HMW-GS鉴定和品质检测.结果表明,参试材料在Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1 3个位点上分别检测到2(x1、x-null)、...     

青海省小麦主栽品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

为给青海省现有小麦品种的合理利用提供参考信息,利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法,对近二十年来青海省61个小麦主栽品种的HMW-GS进行了鉴定分析.结果表明,61个品种在Glu-1位点上共有12个等位变异,其中,Glu-A1位点上的优质亚基(1和2*)占47.5%,Glu-B1位点上的优质亚基(7 8、17 18、14 15和13 16)占50.8%,Glu-D1位点上的优质亚基5 10占41.0%;12个等位变异共形成19种HMW-GS组合形式,各组合的频率都在16.4%以下,无明显占优势的组合.Glu-1的3个位点均具有优质亚基的品种9个(品质评分为10分),占14.8%;2个位点具有优质亚基的品种18个,占29.5%;只有1个位点具有优质亚基的品种22个,占36.1%.     

面团吹泡特性的小麦高分子量谷蛋白亚基评分系统研究

为了研究高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)与面团流变学特性的关系,选用100个春小麦品种,测定了其HMW-GS以及面团张力、延展性、充气指数和变形功等4项面团吹泡特性,并通过数量化理论及统计学鉴评方法,研究了HMW-GS与面团吹泡特性的关系.建立了针对不同面团吹泡特性的HMW-GS评分系统,亚基1、2*、nall、7、7 8、17 18、22、2 10、2 11、2 12、5 10和10关于面团吹泡特性的亚基总评分分别为7.21、4.43、3.59、8.07、6.02、5.49、0.70、2.15、4.58、4.50、10.00和4.14.在面团吹泡特性与HMW-GS之间得到了4个多元回归方程,决定系数均在0.96以上,能准确预测4个面团吹泡特性.总体来看,1亚基、7亚基、7 8亚基、17 18亚基和5 10亚基排序较前,对面团吹泡特性有积极意义,属于优质亚基.其中,5 10亚基对所有面团吹泡特性的亚基评分最高,17 18亚基对提高面团延展性有特殊的作用,因此,面条专用小麦中应有17 18亚基.而2 10和22亚基对面团吹泡特性的贡献普遍较差,为劣质亚基.     

普通小麦F1代籽粒高分子量谷蛋白亚基的遗传表现

为给小麦品质改良提供依据,采用SDS-PAGE方法,以来自国内外的6个小麦品种（系）为材料,分析了15个杂交组合F1代高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）的遗传表现。结果表明：①HMW-GS在F1代的遗传具有剂量效应,即部分正反交组合F1代籽粒中同一亚基带的颜色深浅不同,来自母本的亚基带比来自父本的亚基带颜色深,说明来自母本的亚基比来自父本的亚基含量高;②2个国内与国内品种间的杂交组合及2个国外与国外品种间的杂交组合,其F1代HMW-GS均表现为完全共显性,11个国内和国外品种间的杂交组合,有4个组合的F1代出现了HMW-GS的不完全表达,缺失率占11个组合总数的36％。     

云南省普通小麦育成品种(系)高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

为深入了解云南省建国以来普通小麦育成品种(系)的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成情况,利用SDS-PAGE电泳技术对152份云南省1950s以来普通小麦育成品种(系)HMW-GS组成和变异进行了分析。结果表明:(1)云南省普通小麦在Glu-A1位点具有N(56.58%)和1(43.42%)2种亚基类型,在Glu-B1位点具有7+8(42.11%)、7+9(34.87%)、6+8(0.66%)、14+15(7.24%)、17+18(13.16%)和13+16(1.97%)6种亚基类型,在Glu-D1位点具有2+10(5.26%)、2+12(54.61%)、5+10(24.34%)和5+12(15.79%)4种亚基类型;(2)云南省普通小麦HMW-GS组合类型比较丰富,共出现27种亚基组合类型,其中"N,7+8,2+12"、"N,7+9,2+12"、"1,7+8,2+12"与"1,7+9,5+10"较多,出现频率分别为20.39%、9.87%、7.89%和7.89%;(3)云南省各个时期育成品种(系)的HMW-GS品质评分基本维持在4.50左右,1990s以后育成的品种(系)中优质亚基5+10出现的频率随普通小麦育成时期的推移而逐渐增加。由此可见,云南省普通小麦的HMW-GS在Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位点上表现出丰富的多态性,共有12种HMWGS等位变异,包括13+16、2+10和5+12三种稀有亚基类型和27种亚基组合类型;对加工品质具有正效应的优质亚基17+18和5+10频率较小,缺乏优质亚基2*。因此,在云南省普通小麦的品质改良中应加强优质亚基2*、17+18和5+10引入及合理应用。     

人工合成六倍体小麦的高分子量谷蛋白亚基组成分析

利用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术(SDS-PAGE)对103份人工合成六倍体小麦(2n=6x=42,AABBDD)的高分子量谷蛋白亚基组成进行了分析。结果发现,所分析材料具有丰富的等位变异。其中,在Glu-A1住点上共有5种变异类型,在Glu-B1和Glu-D1位点上均出现了12种等住变异类型;有些材料在Glu-D1位．占、上只表达1Dy类型亚基,而在1Dx亚基位置上出现空位形式;同时还发现了一些新的亚基组合形式和一未知新亚基。这些人工合成六倍体小麦材料中丰富的高分子量谷蛋白亚基变异,可能对小麦品质改良具有重要的应用价值。     

小麦低分子量谷蛋白亚基品质效应的研究

为了在小麦品质遗传改良中更好地利用低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)的品质效应,以35个小麦品种为材料,对17种LMW-GS的品质效应进行了研究.结果表明,在 Glu-A3位点,对面筋数量的正向效应为A3c、A3b、A3d、A3e＞A3a,对面筋强度的正向效应为A3c＞A3b、A3d＞A3a、A3e.在Glu-B3位点,对面筋数量的正向效应为B3i、B3d＞B3f＞B3e、B3h＞B3g＞B3j,对面筋强度的正向效应为B3d＞B3h＞B3j、B3e＞B3i、B3f＞B3g.在Glu-D3位点,对面筋数量的正向效应为D3e＞D3c＞D3d＞D3b、D3a,对面筋强度的正向效应为D3a＞D3c、D3e＞D3b、D3d.综合各个亚基的品质效应,本研究提出了包含17种小麦LMW-GS的评分体系,品种品质类型与LMW-GS的对应分析结果验证了LMW-GS品质效应的分析结果.研究结果还表明,不同位点优异LMW-GS的品质效应具有累加作用.     

硬粒小麦和野生二粒小麦高分子量谷蛋白亚基的遗传多样性

为了解硬粒小麦和野生二粒小麦的高分子量谷蛋白亚基（HMWGS）组成及优质亚基的分布特点,并对其多样性进行分析,利用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDSPAGE）对32份硬粒小麦和75份野生二粒小麦共107份材料的HMWGS组成进行了分析。结果表明,Glu1位点共有27种等位基因,其中GluA1位点4种,GluB1位点23种;亚基null和6+8在各自的位点上出现频率最高,分别达到38.84％和16.82％;其亚基组成类型共有47种,主要为1/6+8,频率达7.48％;同时筛选出33份含有1、2*、13+16、14+15、17+18等优质亚基的材料,可作为优质基因源。多样性分析结果表明,在GluA1和GluB1位点以及HMWGS组成上,野生二粒小麦的多样性都大于硬粒小麦。另外,在材料GW2、GW4中发现未命名的新亚基。     

小麦-近缘物种染色体系的高分子量麦谷蛋白亚基组成及白粉病抗性

为了挖掘小麦近缘物种的高分子量麦谷蛋白新亚基和抗白粉病基因新类型,以小麦品种中国春和Alcedo(来自德国)为对照,对133份小麦-近缘物种染色体系进行了高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)分析和白粉病抗性调查。HMW-GS分析发现,25份材料与对照小麦的HMW-GS类型不同,其中,含外源染色体HMW-GS的有16份;亲本部分HMW-GS发生沉默的有2份;含外源染色体HMW-GS且亲本的部分HMW-GS发生沉默的有7份。在含外源HMW-GS的材料中,73.9%的HMW-GS来自于小麦近缘物种第1同源染色体,17.4%的HMW-GS来自第2、3和5同源染色体。白粉病抗性调查显示,尾状山羊草E#1、两芒山羊草2Mbi#1、沙融山羊草4Ssh#8、高大山羊草6Sl#3和簇毛麦5V#3S染色体上可能含有抗小麦白粉病新基因,值得进一步向小麦转育。本研究发现的新HMW-GS和潜在抗小麦白粉病新基因为利用这些资源进行小麦抗病育种与品质改良打下了坚实的基础。     

甘肃小麦品种(系)HMW-GS遗传变异分析

为了了解甘肃省小麦品种HMW-GS的遗传变异和组成，为甘肃优质专用小麦品种筛选和品种改良提供依据,采用SDS-PAGE法，分析了254份甘肃省小麦材料(育成品种(系)和农家品种)Glu-1位点的HMW-GS变异，共检测到22种HMW-GS变异，Glu-A1位点3种，Glu-B1位点11种，Glu-D1位点8种。其中110个育成品种(系)的15种HMW-GS有27种亚基组合类型。Glu-A1位点有2种亚基，47．3％的品种该位点具有优质亚基；Glu-B1位点有7种亚基，76．4％的品种具优质亚基；Glu-D1位点有6种亚基，32．7％的品种具优质亚基。14．5％的品种(n：15)Glu-1位点具优质亚基。144份农家品种的18种HMW-GS共有29种亚基组合形式，Glu-A1位点有3种亚基,Glu-B1位点有9种亚基，Glu-D1位点有6种亚基，无优质亚基组合。     

Evidence for the Non-Glycoprotein Nature of High Molecular Weight Glutenin Subunits of Wheat

An isolation and purification procedure for wheat high molecular weight glutenin subunits (HMW-GS) involving no steps expected to cause deglycosylation of glycoproteins was developed to allow removal of the maximum amount of carbohydrates not covalently linked to HMW-GS. Flour was defatted and then extracted with 50%n-propanol (50%n-PrOH) to remove arabinogalactans and glucose-containing material. HMW-GS were extracted with 50%n-PrOH containing 5% β-mercaptoethanol, precipitated in 60%n-PrOH, alkylated and recovered by precipitation. The partially purified HMW-GS were separated by cation exchange chromatography and resulting fractions purified by RP–HPLC. The purified HMW-GS contained only 0·1% of glucose (corresponding to 51–59 monosaccharide residues per 100 HMW-GS molecules) and no other amino or neutral sugars. The HMW-GS gave a positive reaction in a periodate–digoxigenin glycan detection assay when labelled in solution (with or without periodate oxidation) but not when labelled directly on-the-blot. HMW-GS expressed inEscherichia coli, a micro-organism without glycosylation capabilities, reacted in an identical way. Possible reasons are given for the difference in results obtained after labelling in solution or on-the-blot. No positive reaction between the purified HMW-GS and mannose-specificGalanthus nivalisagglutinin was observed. The presence of N-acetylglucosamine in HMW-GS has been previously reported²⁰. Since neither mannose nor N-acetylgalactosamine were found in the HMW-GS, and these proteins lack the sequon necessary for N-glycosylation, only O-linked GlcNAc moieties are possible. This modification could not be detected using a galactosyltransferase labelling assay. Taken together these results suggest that HMW-GS are not glycosylated.     

小麦HMW-GS毛细管电泳高效分离体系研究

小麦高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）与小麦品质密切相关。为构建高效HMW-GS分离体系,以中国春为标准样,通过HPCE(毛细管电泳）方式,在亚氨基二乙酸（Iminodiacetic acid,IDA）缓冲液基础上,系统分析了不同组分浓度、pH以及毛细管电泳参数对HMW-GS分离效果的影响。结果表明,以15% 乙腈（Acetonitrile,ACN）+75 mmol·L^-1 IDA+0.05% 羟丙基甲基纤维素（Hydroxypropyl methylcellulose,HPMC）（pH=2.5）为缓冲液,采用内径25 μm、检测长度27 cm毛细管,PDA检测波长200 nm,分离电压20 kV,运行温度30 ℃,样品10.0 kV进样5 s时,亚基分离效果最好,连续多次、多天重复电泳,均可获得稳定图谱。相比传统的Phos-gly体系,图谱分辨率更好,分离重现性更高（亚基出峰时间RSD值小于0.2%）。     

四川小麦品种高、低分子量麦谷蛋白基因和1B/1R易位的分子标记鉴定

为给四川小麦品质育种提供参考信息,利用7个HMW-GS、17个LMW-GS和1个1B/1R易位的特异分子标记,对105份2000年后育成的四川小麦品种进行上述基因检测。结果表明:(1)针对HMWGS,在Glu-A1位点,含Ax2*的品种有2份,频率为1.9%;在Glu-B1位点,含Bx7、Bx20、Bx17、By8和By9的品种分别有73、26、4、45和30份,频率分别为69.5%、24.8%、3.8%、42.9%和28.6%,未检测到含Bx7OE的品种;在Glu-D1位点,含Dx5的品种有65份,频率为61.9%。(2)针对LMW-GS,在Glu-A3位点,含Glu-A3a、Glu-A3b、Glu-A3c、Glu-A3d和Glu-A3f的品种分别有2、2、63、29和9份,频率分别为1.9%、1.9%、60.0%、27.6%和8.6%,未检测到含Glu-A3e和Glu-A3g的品种;在Glu-B3位点,含Glu-B3b、Glu-B3d、Glu-B3f、GluB3g和Glu-B3i的品种分别有18、10、1、75和1份,频率分别为17.1%、9.5%、1.0%、71.4%和1.0%,未检测到含Glu-B3a、Glu-B3c、Glu-B3e和Glu-B3h的品种。(3)含1B/1R易位的品种有36份,频率为34.3%。(4)组合6种和5种以上优质基因的品种分别有2份(频率为3.8%)和15份(频率为14.3%)。可利用这些品种作为亲本,在四川小麦品质育种中逐步导入优质基因Ax2*、Bx7、By8、Dx5、Glu-A3d、Glu-B3d、Glu-A3b和Glu-B3b,并淘汰1B/1R易位,优化四川小麦面筋优质基因组成。