建国以来山东省小麦品种及其亲本Glu-1位点的亚基组成和多样性分析

探讨建国以来山东省小麦品种Glu-1的亚基特点及其多样性,并有针对性地筛选含有优质亚基的亲本。用SDS-PAGE法对山东省建国以来推广的主要品种及其亲本的HMW-GS组成和多样性进行了分析。山东省小麦品种及骨干亲本在Glu-A1位点主要为两种等位变异类型“Null”和“1”;Glu-B1有“7＋8”、“7＋9”、“14＋15”、“17＋18”、“6＋8”5个等位变异类型,但主要以“7＋8”和“7＋9”为主;Glu-D1有“2＋12”、“2＋10”、“5＋10”、“4＋10”、“4＋12”、“2＋11”6个等位变异类型,以“2＋12”为主。在3个位点中,Glu-B1位点的多样性最丰富,其次为Glu-D1位点,Glu-A1位点的多样性最差。Glu-1的多态性指数从50年代的高点开始下降,在60年代达到最低点,之后缓慢上升,在90年代达到最高点,当前表现为下降的趋势。山东省小麦品种及其亲本缺少优质亚基组合,这为山东省小麦品种的改良提供了方向。     

审定小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成分析

为了解育种亲本中审定小麦(Triticum aestivum Linn.)品种的品质状况,采用SDS-PAGE技术对127份审定品种高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成进行分析。结果表明,共发现10种等位基因变异和17种亚基组合类型,其中Glu-A1位点以亚基Null(47.24%)和1(48.03%)为主,Glu-B1位点以7+8(44.09%)和7+9(44.09%)为主,Glu-D1位点只有亚基2+12(70.08%)和5+10(29.92%),总体品质评分为7.12。2002—2011年比1992—2001年审定品种品质有所提升,优质亚基2*、14+15、17+18和5+10出现频率相对提高了,但需注意1亚基频率降低较多。同时,5+10亚基频率仍需提高。另外,还需导入其他亚基种类,以丰富中国小麦HMW-GS组成多样性,提高优质亚基及优质亚基组合频率,改善小麦加工品质。     

弱筋小麦品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

为了有效地利用从国内其他地区引进的低蛋白弱筋种质材料,采用SDS-PAGE技术对63份材料进行了高分子量谷蛋白亚基组成的分析。结果表明,参试材料中共有14种HMW-GS类型,Glu-A1位点上有Null、1和2*三种类型,以Null为主(52.4%);Glu-B1位点上有13 16、17 18、7、7 8、7 8 9和7 9六种类型,以7 8为主(55.6%);Glu-D1位点上有10、12、2 12、5 10、5 12五种类型,以2 12为主(61.9%),而5 10为27%。亚基组合类型共有22种,以“1,7 8,2 12”为主(22.2%)。品质评分频率最高的是8分,为38.1%,其次为6分,为14.3%,5分的为9.5%,但品质评分为10分的也有5个材料,频率为7.9%。优质亚基含量等同或高于其他同类研究,品质评分也相对较高,这说明我国弱筋小麦的选择,需要加强对HMW-GS组成的分析。     

山西省不同来源小麦品种(系)的HMW-GS组成分析

为了解山西小麦品质现状并且为今后山西小麦育种提供材料和依据,利用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)方法分析123份山西小麦品种资源高分子量谷蛋白亚基(High molecular weight glutenin subunits,HMW-GS)的组成。结果表明:在123份供试材料中,共检测出18种HMW-GS,其中Glu-A1位点上有1、2*和Null共3种,Glu-B1位点上有7+8、7+9、7、6+8、17+18、14+15、20、13+16和13+19共9种,Glu-D1位点上有2+12、5+10、5+12、2+10、3+12和4+12共6种;亚基Null、7+8和2+12在各自位点上出现频率最高,分别为78.05%、60.16%和65.85%。亚基组合类型共34种,主要是Null/7+8/2+12,占45.53%,其次是Null/7+9/2+12,占12.20%,优良亚基组合类型1/7+8/5+10与1/17+18/5+10相当缺乏。育成品种与地方品种比较分析发现,在Glu-A1位点上优良亚基1提高14.16%;Glu-B1位点上7+8下降9.05%;Glu-D1位点上5+10在地方品种中没有出现,但在育成品种中达14.89%。同时筛选出10份得9和10分的优质品种资源,还有12份含稀有亚基的品种资源,可作为山西今后小麦品质育种的亲本材料。     

澳大利亚小麦品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

[目的]为我国小麦品质育种提供有益的信息。[方法]利用SDS-PAGE技术对澳大利亚64份主要推广小麦品种的高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）组成进行研究,明确其HMW-GS构成,从中筛选出具有优质亚基的材料。[结果]在参试材料中共检测到9种不同的亚基类型。在Glu-A1位点有Null、1等位变异类型,以1为主要类型,频率为59.37%;Glu-B1有7、7＋8、7＋9、14＋15、17＋185个等位变异类型,以7＋8为主要类型,频率为56.20%;Glu-D1有2＋12、5＋10等位变异类型,以2＋12为主要类型,频率为70.30%。同时发现共有12种亚基组合,以＂1,7＋8,2＋12＂为主要类型。所有品种品质得分范围为4～10,平均得分为7.4。[结论]64个供试品种品质普遍较好。     

不同基因型小麦高分子量谷蛋白亚基组成分析

为了给小麦品质遗传改良中亲本的选配提供参考依据,利用十二烷基磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对36个小麦品种(系)的高分子量谷蛋白亚基组成(HMW-GS)进行了分析。结果共检测到Glu-A1位点编码的HMW-GS有3种类型,分别是Null、1和2*,其中Null出现频率较高(72.22%);Glu-B1位点编码的HMW-GS有7+8、7+9、6+8、13+19、7、13+16、17+18和20共8种类型,其中7+9出现的频率较高为41.67%;Glu-D1位点编码的HMW-GS有2+12、5+10、3+12、4+12、5+12和2+10共6种类型,其中2+12出现的频率最高(38.89%)。共检测到21种HMW-GS组合变异类型,其中Null,7+9,2+12出现频率较高(19.44%)。品质评分发现得分较高的有1、7+8、5+10、1、7+9、5+10、2*、13+19、3+12、2*、20、3+12、1、7+8、4+12和Null、13+16、4+12共6种组合,它们出现的频率为22.22%。     

已知抗白粉病基因小麦种质的HMW-GS组成分析

通过聚丙烯酰胺电泳技术(SDS-PAGE)分析了25个具有已知抗白粉病基因小麦种质的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成。研究表明，在供试材料中亚基组成类型极其丰富。在Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1几个位点上分别检测到2、7和4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84％；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36％；在Glu-D1位点上，劣质亚基2 12出现频率最高，为76％，被世界公认的优质亚基5 10出现频率较低，仅为12％。利用这些已知抗白粉病基因小麦种质进行种质创新，可向育种提供优点突出而无突出缺点的亲本。     

新疆小麦品种(系)高分子量麦谷蛋白亚基遗传多样性分析

[目的]更好的了解和有效利用新疆选育的小麦种质材料.[方法]采用SDS-PAGE技术对88份小麦育成品种与自育品系的高分子量麦谷白亚基(HMW-GS)组成进行了分析.[结果]参试材料中共有15种HMW-GS类型,Glu-A1位点上有、1和2~*,以亚基为主要类型(占57.96; );Giu-B1位点上有7+9、7+8、6+8、14+15、17+18、7、8和20八种类型,以7+9和7+8为主要亚基类型(分别占45.46;和39.77;);Glu-D1位点上有5+10、2+12、3+12和2+11四种类型,其中2+12亚基的频率高达59.09;;88份小麦品种(系)的亚基组合类型共有25种,其中主要亚基组合为”,7+8,2+12",占17.05; .通过对比新疆育成小麦品种和自育品系的优质亚基出现频率发现,品系中优质亚基1、14+15和5+10出现频率较育成品种有所增长,2~*、7+8、17+18优质亚基的出现频率下降.在参试材料中,32个含有5+10优质亚基,有21个含有1亚基,6个含2~*亚基,1个含14+15亚基,1个含17+18亚基,并有两个材料检测出优质亚基组合类型(”2~*、17+18、5+10",”1、7+8、5+10").[结论]这些优异种质资源可供优质小麦育种利用.     

山西育成小麦品种(系)Glu-1位点的遗传变异

为了了解山西育成小麦品种的品质状况为山西小麦品质育种提供依据,利用十二烷基磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对山西省87个小麦品种(系)的高分子量谷蛋白亚基组成(HMW-GS)进行了分析。结果共检测到Glu-A1位点编码的HMW-GS有3种类型,分别是Null、1和2*,其中Null出现频率较高(68.97%);Glu-B1位点编码的HMW-GS有7、7+8、7+9、6+8、14+15和17+18共6种类型,其中7+8出现的频率较高为44.83%;Glu-D1位点编码的HMW-GS有2+12、5+10、3+12、4+12、5+12和2+10共6种类型,其中2+12出现的频率最高(44.83%)。共检测到26种HMW-GS组合变异类型,其中Null,7+9,2+12出现频率较高(20.69%)。品质评分发现得分较高的有1,7+9,5+10等组合,它们出现的频率为3.45%。     

四川小麦新品种高分子量谷蛋白亚基遗传变异分析

利用SDS—PAGE电泳技术,对收集到的四川省2001—2005年新育成的4_4个小麦品种进行商分子谷蛋白亚基（HMW-GS）组成分析。结果表明,商分子谷蛋白亚基有10种,高分子谷蛋白亚基的组合类型共有16种;在Glu-A1位点有2种等位变异,分别是Null和1;在Glu-B1位点有5种等位变异,分别是7＋8、7＋9、6＋8、17＋18和20;在Glu-D1位点有3种等位变异,分别是2＋12、5＋10和5＋12。最最常见的商分子谷蛋白亚基组合类型是N,7＋9,2＋12和1,20,2＋12,出现频率分别是15．9％和13．6％。得分为8分和6分的组合类型最多,出现频率分别为20．5％和25％,除了川麦35（N,20,5＋12）的HMW—GS评分不明确之外,43个小麦品种的高分子谷蛋白亚基品质评分平均为6．9分。     

31份国外小麦品种的HMW-GS组成分析

利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法对国外31份优质小麦的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)进行了分析,结果表明,GI U-A1位点上有3种类型:N、1、2*;GI U-B1位点上有6种类型:7、6+8、7+8、7+9、13+16、17+18;GI U-D1位点上有2种类型:5+10、2+12。也出现了一些稀有亚基,在GI U-A1位点上以1为主。     

相同HMW-GS组合小麦品种主要品质指标分析

为研究具有相同HMW-GS组合小麦品种的品质差异情况,本研究利用山东农业大学品质育种实验室保存的种质资源和黄淮冬麦区新育成的小麦品种(系)230份,用SDS-PAGE电泳分析材料的亚基类型并筛选鉴定具有相同HMW-GS组合的小麦品种。结果表明:①在Glu-A1位点具有3种亚基类型(N、1、2*);Glu-B1位点具有5种亚基类型(6+8、7+8、7+9、14+15、17+18);Glu-D1位点具有2种亚基类型(2+12、5+10)。并筛选鉴定出具有相同HMW-GS(1、7+9、2+12)组合的小麦品种(系)12份。②对具有相同HMW-GS的小麦品种(系)进行了主要品质指标测定,其粗蛋白含量、湿面筋含量和吸水率变异较小,变异系数分别为4.5%、7.5%和4.4%;沉淀值、形成时间、稳定时间变异均较大,其中稳定时间变异最大,平均为3.7 min,变幅为1.6~15.1 min,变异系数为99.8%,由此表明,相同HMW-GS组合小麦品种(系)间主要品质指标存在较大差异,这为进一步研究HMW-GS对小麦品质的影响和小麦品质育种提供了参考。     

小麦F_2籽粒中HMW-GS的分离规律研究

小麦高分子量麦谷蛋白亚基(HMW GS)对小麦面粉品质有不同的影响,因此,了解双亲HMW GS在F2籽粒中的分离规律和分布特征,对确定品质育种的选择方案以及对杂种小麦原粮品质的评估等有实践指导意义。本研究用10%SDS PAGE方案测定了小偃6号/Pan555的208粒F2籽粒的显带情况:①共出现8种HMW GS带型组合,其中杂合型与缺失型组合约占41 9%;②Glu D1d(5+10)与Glu D1N(空)的分离比为3∶1;Glu B1h(14+15)与Glu B1c(7+9)的分离比为9∶7;③Glu B1c(7+9)的不完全表达率为2 0%;Glu D1d(5+10)的不完全表达率亦为2 0%;④仅出现单一带型Glu B1h(14+15)的约占18 7%。     

浙南小麦核心育种亲本高分子量谷蛋白亚基组成分析

为了解浙南小麦核心育种亲本的品质遗传基础,采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术对28份核心品种(系)的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成进行分析。结果表明:供试品种(系)在Glu-A1位点具有Null(57.14%)和1(42.86%)2种类型;在Glu-B1位点具有7+8(67.86%)、7+9(25.00%)、17+18(3.57%)和13+16(3.57%)4种类型;在Glu-D1位点具有2+12(96.43%)和5+10(3.57%)2种类型。另外,各供试品种(系)共有5种亚基组合,依次为1/7+8/2+12(39.29%)、Null/7+8/2+12(28.57%)、Null/7+9/2+12(25.00%)、1/17+18/5+10(3.57%)和Null/13+16/2+12(3.57%)。     

新疆春小麦新品种(系)高分子量麦谷蛋白优质亚基分析

【目的】 研究新疆春小麦及CIMMYT引进材料的HMW-GS组成差异,为新疆春小麦杂交选配提供依据。【方法】 采用SDS-PAGE电泳技术。分析新疆春小麦192份材料中的HMW-GS的组成及分布频率。【结果】 供试材料中共检测出13种HMW-GS等位变异,Glu-A1位点等位变异Null亚基频率最高(64.06%),其次为1亚基(21.35%)和2^*亚基(14.58%)。Glu-B1 位点等位变异类型表现最丰富,其亚基频率高低顺序为7+8(39.58%)>7(17.19%)>7+9(13.54%)>17+18(11.46%)>22(9.38%)>13+16(7.29%)>6+8(1.04%)>14+15(0.52%);其中 7+8、17+18、14+15 和 13+16 亚基为优质亚基,频率为58.85%。Glu-D1 位点检测2+12(49.48%)和5+10(50.52%)频率较为接近。在Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1位点的优质亚基比例均表现为新疆春小麦品种(系)>引进CIMMYT材料。【结论】 全部HMW-GS共形成32种亚基组合,品质评分平均分为7.04分,其中新疆春小麦近年育成的新品种(系)表现出品质评分较高平均分为8.12分,明显高于引进CIMMYT材料品质评分平均为6.09分。评分为10分的材料有25个,评分在8分以上的有90份材料。     

龙辐麦3号小麦品种HMW-GS Null和1近等基因系间品质差异的研究

 【目的】确定Glu-A1位点高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS） Null和1间的遗传差异。【方法】利用生化标记和选择性回交的方法将1亚基转移到了黑龙江省小麦品种龙辐麦3号中，获得了龙辐麦3号的N亚基和1亚基的HMW-GS近等基因系。2004和2005年这2个近等基因系被种植在黑龙江省农科院育种所的实验地里，田间设计采用双列对比排列，4次重复。【结果】两年的品质分析结果表明，1亚基龙辐麦3号与N亚基龙辐麦3号两年平均数相比，其面粉蛋白质含量、干面筋和吸水率在统计学上无显著差异；面筋指数、沉降值、沉降值/干面筋、形成时间、稳定时间和断裂时间分别提高5.8%、9.3%、8.6%、127.3%、79.2%、53.6%，而湿面筋/干面筋和软化度分别低 1.7%和16.5%。【结论】在5＋10亚基的遗传背景下，1亚基对面筋强度仍有较大的影响，因此在选育强筋小麦时，1亚基也是必需被考虑的亚基之一。     

西藏半野生小麦高分子量麦谷蛋白亚基遗传多样性分析

利用SDS-PAGE技术对142份西藏半野生小麦的HMW-GS的组成进行了遗传多样性分析。结果表明,在供试材料中,Glu-1位点共有12种等位基因,Glu-A1位点的1(2.82%)和null(97.18%)亚基,Glu-B1位点的8(0.7%)、7+8(80.28%)、6+8(16.20%)、7+9(2.11%)、23+24(0.7%)亚基和Glu-D1位点的2+12(91.55%)、2+10(2.11%)、4+12(2.11%)、2+12*(1.41%)、2(2.82%)亚基;其中亚基null、7+8、2+12在各自的位点上出现频率最高,分别达到了97.18%、80.28%、91.55%;亚基组合共有12种,主要为null/7+8/2+12,频率高达73.24%。根据获得的HMW-GS谱带构建[1,0]矩阵,计算材料间的Nei-Li′遗传相似系数(GS),发现所有材料间GS值变化范围在0.40~0.66之间,平均值为0.53。在142份供试材料中,共发现12条相对迁移率不同的谱带,频率变异的范围为0.7%~97.18%,Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1三个位点的多样性指数分别为0.128、0.632、0.404,平均值为0.388。