转反义PLDγ基因小麦的品质性状分析

利用穗茎注射法将反义PLDγ基因导入普通小麦兰考906,对经特异PCR扩增和PCR—Southern杂交技术筛选出的转基因植株及其受体进行了品质性状分析。麦谷蛋白电泳结果显示,转基因株系的HMW—GS亚基组成发生了变化,转基因株系缺少了受体的10亚基,新出现了受体所没有的8和12亚基。醇溶蛋白电泳结果显示,转基因株系与受体相比存在显著差异,主要体现在转基因后代中出现了新带或者缺少了受体的部分谱带及表达量的差异。转基因株系的品质性状有所改善,其幅度大小因转化株系的不同而异。     

利用花粉管通道法将编码优质HMW-GS基因导入小麦进行品质改良的研究

利用花粉管通道法将编码麦谷蛋白HMW－GS 1Dx和1Dy10基因导入了小麦，经抗PPT筛选，PCR检测和HMW－GS组成分析等，选出了高产优质的转基因品系21K867，此外还讨论了提高花粉管通道法导入目的基因的遗传转化率和转基因系性状多样性等问题。     

高分子量麦谷蛋白亚基基因1Bx14转化小麦

 【目的】利用基因枪将优质高分子量麦谷蛋白亚基基因1Bx14导入普通小麦栽培品种绵阳19,为利用优质基因进行小麦品质改良奠定基础。【方法】构建小麦优质高分子量麦谷蛋白亚基基因1Bx14的胚乳特异性植物表达载体,利用基因枪将其转入不含该亚基的小麦品种绵阳19幼胚愈伤组织中,经潮霉素抗性筛选、PCR检测后,阳性植株进行PCR-Southern和Southern杂交验证,利用SDS-PAGE分析目的基因在转基因后代籽粒中的表达。【结果】从转化的652块愈伤组织中共获得6株转基因阳性植株,转化效率0.92% 。转化后代种子分析表明,1Bx14在部分转基因后代种子中表达,但同时也导致部分内源高分子量麦谷蛋白亚基基因不同程度的沉默。【结论】本研究成功地将小麦高分子量麦谷蛋白亚基基因1Bx14导入普通小麦绵阳19中,并在部分后代种子中得到了表达。     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基研究进展

高分子量麦谷蛋白亚基 (HMW -GS)对小麦品质有显著影响 ,1,2 ,5 +10 ,17+18,14 +15等亚基组合通常与较好的面包烘烤品质相关联 ,这些亚基赋予面团很好的弹性和韧性。一些优质亚基基因被标记和克隆并应用在育种中。小麦HMW -GS及其基因的研究为小麦品质的改良提供了理论根据。本文对高分子量麦谷蛋白亚基的结构与组成、对品质的影响、基因的分子标记与克隆及其在育种中的应用作了综述     

新疆冬小麦地方品种高分子量谷蛋白亚基等位变异及其品质分析

[目的]对新疆小麦地方品种高分子量麦谷蛋白亚基( HMW - GS)等位变异及其小麦品质的关系进行研究,为新疆小麦品质改良提供参考依据.[方法]选用新疆冬小麦地方品种68份,在已分析HMW - GS组成的基础上,对其理化特性和面团流变学特性进行检测.[结果]新疆冬小麦地方品种资源的HMW - GS等位变异对蛋白质含量、湿面筋含量、干面筋含量、面筋指数、面团韧性和形成时间等品质性状影响较小,没有显著差异(P＞0.05);对面团延伸性、变形功、配置比、弹性指数、稳定时间和弱化度等加工品质性状均有显著影响(P＜0.05).就单个亚基而言,在Glu - Al位点,亚基≥2*亚基;在Glu - Bl位点,7+8亚基＞6+8亚基≥22亚基;在Glu - Dl位点,5+10亚基≥2.6+12亚基＞2+12亚基.亚基组合/7+ 8/2.6+ 12具有较好的加工品质性状.[结论]新疆冬小麦地方品种HMW - GS等位变异及其品质效应能为新疆小麦品质改良提供依据.     

应用一年五代快速育种技术聚合优质抗病基因

面包小麦育种的主要目标是转育优质高分子量麦谷蛋白亚基HMW GS ,含有 1Dx5 1Dy1 0的品种 ,具有较高的沉淀值和优良的烘烤品质 ;抗白粉病基因Pm2 1因其抗性强、抗谱广 ,成为抗白粉病育种的首选基因。应用分子标记辅助选择的小麦快速发育技术 ,将控制高分子量谷蛋白亚基 5 1 0的基因和抗白粉病Pm2 1基因转育到了小麦优良品种陕 1 60中 ,在短期内培育出优质、抗病、高产的小麦新品系。     

引进小麦种质资源高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

采用SDS-PAGE技术对引进的62份小麦种质资源的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW—GS)组成进行分析，并按照相关评分方法计算其Glu-1位点的品质得分。结果表明，引进小麦种质资源的Glu-1位点具有丰富的遗传变异，共检测到14种亚基和27种亚基组合类型；品质评分为4～10分，平均为7．1分。在62份小麦种质资源中，有23个含有5 10优质亚基，出现频率为37．1％，28个含1亚基，8个含2^*亚基，9个含14 15亚基，4个含5 12优质新亚基，其优异种质资源可供优质小麦育种利用。     

晋麦F2籽粒中HMW-GS的遗传规律研究

[目的]为杂种小麦加工品质预测和优质小麦亲本组配提供依据。[方法]以杂交小麦母本晋麦47和父本丰优1号及其F2籽粒为材料,采用SDS—PAGE电泳法对小麦籽粒中的高分子量麦谷蛋白亚基（HMW—GS）的分离及表达进行分析。[结果]F2籽粒中共出现21种HMW—GS带型组合,其中回归母本的带型（N、7＋9、3＋12）占69．10％,回归父本的带型（1、17＋18、5＋10）占1．04％,其余29．86％为双亲杂合带型或缺失带型;HMW—GS在F2籽粒中按一定规律进行分离,Glu-Dlb,Glu-Dld出现基因重组（重组率5．90％）,17＋18和7＋9亚基同时在Glu—B1位点表达,而Glu—Blc在该位点出现表达空位（空位率5．20％）。[结论]明确了HMW—GS在小麦F2籽粒中的表达及分离规律。     

从CIMMYT引进的人工合成六倍体小麦高分子量谷蛋白亚基组成分析

采用SDS－PAGE方法，鉴定分析了从CIMMYT引进的58份人工合成六倍体小麦高分子量谷蛋白亚基（HMW－GS）组成，在Glu-Al,Glu-B1和Glu-D1 3个位点上共检测到22种不同的亚基类型；其中Glu-D1位点上的变异类型最为丰富，存在2＋T1＋T2，5＋12和5＋10等13种不同的亚基类型，特别是发现含有比5＋10亚基更优质的1．5＋10和5＋12亚基，遗传分析结果表明，人工合成六倍体小麦HMW－GS能在与普通小麦的杂交后代中稳定表达，并且在F1代籽粒中呈共显性和偏母遗传现象，本文对利用人工合成六倍体小麦改良我国普通小麦品质的策略进行了分析和讨论。     

高分子量谷蛋白亚基组成及其含量与小麦品质关系研究

 测定了国内外 2 33份小麦面粉样品的沉降值、谷蛋白大聚体 (GMP)含量及其高分子量谷蛋白亚基(HMW GS)组成与含量。结果表明 ,国内小麦品种 (系 )A1位点亚基 1出现的频率最高 ,而亚基 2 出现的频率较低 ;B1位点 7+8亚基对出现的频率最高 ,其次是 7+9亚基对 ;D1位点 2 +12亚基对出现的频率高于其它亚基对。亚基组成与品质关系密切 ,亚基评分与HMW谷蛋白总量、沉降值和GMP含量的相关均达到极显著水平。HMW GS含量与小麦品质相关性更高 ,5 +10亚基对含量与品质的相关性明显高于其它亚基对 ,2 +12、7+8、7+9、4 +12亚基对含量与品质的相关性也达到极显著水平。GMP含量测量简单 ,用样量少 ,且与沉降值、HMW谷蛋白总量、X 型、Y 型亚基含量和多种亚基及亚基对含量呈显著正相关 ,可作为小麦品质早代选择的指标。     

甘肃旱地春小麦及部分重要骨干亲本麦谷蛋白亚基组成分析

为明确甘肃主栽旱地春小麦品种资源的优质麦谷蛋白亚基组成及分布情况,选取高分子质量麦谷蛋白亚基Ax1/2*、Dx5、Bx7、By8、Bx14和低分子质量麦谷蛋白亚基Glu-A3d、Glu-B3b,采用STS分子标记的方法,对82份甘肃近年来育成的旱地春小麦品种(系)及部分重要骨干亲本进行检测。结果表明,82份供试材料中优质HMW-GS以Ax1/2*、5+10和7+8为主,分布频率分别为57.3%、31.7%和72.0%,14+15的频率为4.9%,在2份材料中检测到稀有亚基By8,频率为2.4%。LMW-GS中Glu-A3d、Glu-B3b频率分别为80.5%和42.7%。Glu-1 3个位点具优质亚基的小麦品种(系)共11个,Glu-3 2个位点具优质亚基的小麦品种(系)共31份。8份材料在5个位点都具有优质亚基。研究结果为改良甘肃旱地春小麦面筋质量、准确筛选优质种质资源和加快育种进程提供了重要依据。     

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。     

基因枪法获得优质HMW亚基基因表达的转基因小麦

 为探讨利用基因工程技术进行小麦品质改良的可行性,用基因枪法对湖北省3个小麦品种鄂恩1号、鄂麦11号和鄂麦12号分别进行优质高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)基因1Ax1和1Dx5+1Dy10的转导。试验结果表明，经基因枪轰击的幼胚外植体的再生频率和转化频率明显比幼穗高；基因型间愈伤组织再生能力和转化频率的差异，直接影响着小麦转化的成功率；3个品种的幼胚发育时期与其再生频率均呈显著负相关（r =-0.93或-0.95）；在可控环境条件下，花后12～14 d的供试植株幼胚的转化频率最高（鄂恩1号、鄂麦11号和鄂麦12号分别为4.5%、2.9%和2%）。研究表明，鄂恩1号、鄂麦11号适龄期的幼胚试材,用等摩尔比的优势亚基基因1Dx5和1Dy10与选择标记基因以2：1摩尔比混合的沉淀物包裹金粉，经600～900 psi氦气压轰击后，在含0.5 mg·L-1 2,4-D的MS培养基中诱导愈伤、含0.1 mg·L-1 2,4-D和5 mg·L-1玉米素的R培养基中分化、3mg·L-1 L-PPT选择压下继代分化筛选，可获得稳定可育的T0代转基因植株以及胚乳特异性表达的T1代转基因种子。     

多重PCR的建立及黄淮麦区主要品种品质相关基因的鉴定

 【目的】小麦加工品质由多个位点控制,而每个位点又有多个等位基因控制。建立品质性状多重PCR反应体系是提高分子标记辅助选择效率及降低成本的一种重要措施。【方法】选择影响小麦品质性状重要基因的分子标记,即高分子量谷蛋白亚基基因标记Ax2*、Bx14、Bx17和Dx5;低分子量谷蛋白亚基基因标记Glu-A3 d;糯蛋白亚基Wx-B1基因标记BDFL-BRD和Wx-D1基因标记MAG269;1BL/1RS易位标记ω-sec及多酚氧化酶（PPO）活性基因标记PPO18。根据优质面包、优质面条亚基组成要求及引物的退火温度,建立3个多重PCR反应体系PCR-Ⅰ（Ax2*/Bx17/Dx5）、PCR-Ⅱ（BDFL-BRD/MAG269/PPO18）和PCR-Ⅲ（Bx14/Glu-A3d/ω-sec）。【结果】用构建的3个多重PCR对141份黄淮麦区小麦品种加工品质相关基因的分布情况进行了检测。结果表明Ax2*、Bx14、Bx17具有较低的分布频率,分别为4.3%、7.1%、1.4%;Dx5和Glu-A3 d分布频率相对较高,分别为17.7%和27.7%;而1BL/1RS易位和低PPO活性（扩增片段为876 bp）的材料分别占44.0%和51.8%;Wx-B1缺失材料占4.3%。在供试的141份材料中已有80份进行了高、低分子量谷蛋白亚基和黑麦碱的SDS-PAGE电泳检测,与本研究建立的多重PCR检测结果完全一致。【结论】建立的多重PCR体系可以准确、稳定、高效地检测9个小麦品质性状的基因组成。     

小麦优质Ax1/Ax2*和Dx5亚基的二重AS-PCR分子鉴定

为了提高小麦Glu-A1位点Ax1/Ax2*亚基和Glu-D1位点Dx5亚基分子标记鉴定效率,方便小麦分子水平的辅助选择及品种评价,建立了小麦高分子量谷蛋白Ax1/Ax2*亚基及Dx5亚基基因的二重AS-PCR反应体系。结果表明,PCR鉴定结果与SDS-PAGE电泳结果一致。利用建立的二重AS-PCR稳定扩增体系鉴定了21份外引小麦品种系的谷蛋白Glu-A1及Glu-D1位点,有7个品种扩增出1500 bp特异片段,表明具有Ax1/Ax2*亚基;有11个品种扩增出478 bp特异片段,表明具有Dx5亚基;小麦优质Ax1/Ax2*亚基和Dx5亚基出现百分率分别为33.3%和52.4%。该反应体系扩增稳定,可同时鉴定Ax1/Ax2*亚基及Dx5亚基,适用于优质小麦新品种的辅助选择。     

中国西南麦区小麦品质改良限制因素探讨

 为研究西南地区自然条件下的小麦优质育种问题，利用SDS-PAGE分析了四川几个主要育种单位近年育成的小麦新品系（种）的HMW-GS组成，测定了它们的蛋白质组分和主要品质性状。在46个供试的新品系（种）中，1和2*，7 + 8，5 + 10等亚基的频率分别为41.3%、58.7%和50.0%。供试材料在Glu-1基因座的品质评分平均为7.37分，高于全国的平均水平，其中有8个品系（种）得分为10分，占17.4%。结果表明，近年来育成的小麦品种（系）群体中,优质谷蛋白亚基基因频率显著提高；粗蛋白(平均14.09％)和湿面筋(平均36.5%)含量得到了较大的改良,年份间表现较为稳定；然而它们的稳定时间、沉淀值和降落值普遍较低而且在年份间极不稳定，是西南麦区品质育种的主要限制因素。但这些性状显示了品种间的巨大差异，变异系数较高,因此可以通过育种加以改良。相关分析结果指出：品质评分与各品质特性均呈极显著正相关；粗蛋白与湿面筋含量彼此显著正相关；谷蛋白含量与沉淀值和稳定时间，稳定时间与沉淀值、降落值均呈显著正相关，指出谷蛋白含量比粗蛋白含量对面包烘烤品质更重要。本研究指出，针对我国西南麦区的气候条件，在小麦的优质育种中，除注意优质谷蛋白亚基的引入、粗蛋白和面筋含量的提高外，还必须同时注意谷蛋白含量的改良、以及稳定时间、沉淀值和降落值的深入研究和直接选择。     

Effect of high-molecular-weight glutenin subunit Dy10 on wheat dough properties and end-use quality

High-molecular-weight glutenin subunits (HMW-GSs) are the most critical grain storage proteins that determine the unique processing qualities of wheat. Although it is a part of the superior HMW-GS pair (Dx5+Dy10), the contribution of the Dy10 subunit to wheat processing quality remains unclear. In this study, we elucidated the effect of Dy10 on wheat processing quality by generating and analyzing a deletion mutant (with the Dy10-null allele), and by elucidating the changes to wheat flour following the incorporation of purified Dy10. The Dy10-null allele was transcribed normally, but the Dy10 subunit was lacking. These findings implied that the Dy10-null allele reduced the glutenin:gliadin ratio and negatively affected dough strength (i.e., Zeleny sedimentation value, gluten index, and dough development and stability times) and the bread-making quality; however, it positively affected the biscuit-making quality. The incorporation of various amounts of purified Dy10 into wheat flour had a detrimental effect on biscuit-making quality. The results of this study demonstrate that the Dy10 subunit is essential for maintaining wheat dough strength. Furthermore, the Dy10-null allele may be exploited by soft wheat breeding programs.     

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。     

Effect of HMW-GS 5+10 on Quality Parameters in Four Leading Wheat Cultivars

HMW-GS 5+ 10 was introduced to four major wheat cultivars Kehan9, Kefeng3, Longmai20and Kenda4 through 5 or 6 consecutive backcrosses. No significant difference in protein content and dry glutencontent was observed between cultivars containing 5+ 10 and 2+ 12 or 3+12 (P＞0. 1). In cuitivars contai-ning HMW-GS 5 +10, the ratio of wet gluten content to dry gluten content was 2.9 -5.0 % (P＜0.01) lowerthan the ratio from the cultivars containing 2+ 12 or 3+12, the ratio of Zeleny sedimentation volume to drygluten content was 4.5 - 13.4% (P＜0. 05) higher. The degree of softening in cuitivars having 5+10 was 15- 25 FU (P＜0.01) lower, while the maximum resistance was 82 - 193 EU (P＜0.05) higher. Backcrosseswith biochemical marker assisted selection in the improvement of quality in wheat cultivars was discussed.