具有优良农艺性状的小麦种质资源高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

【目的】筛选具有多个优异性状的种质资源,为广泛有效地利用这些新种质提供有用信息。【方法】以通过农艺性状综合评价筛选来的403份来自近期国家重点科技攻关获得的优良种质为材料,采用SDS-PAGE方法分析其高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）组成。【结果】供试材料在编码HMW-GS位点上具有较大的变异,共检测到了30个等位变异,形成64种HMW-GS组合形式。同时,在供试材料中不仅出现了“7*+9”、“2+12.2*”和“1.5*+10”等在现代小麦育种材料中的稀有亚基,而且出现了“1+2*”、“7+8+9”、“6+7+8+9”和“2+5+12”等特殊的亚基组合形式。其中有24.32%（98份）材料在Glu-1的位点具有2个优质亚基,有9.93%（40份）材料在Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1 3个位点均携带有小麦加工品质所需优质亚基。【结论】403份具有优良农艺性状的小麦种质资源在编码HMW-GS的3个基因位点上表现出丰富的多态性,共有30种HMW-GS等位变异,64种亚基组合形式;其中40份材料在Glu-1的3个位点均携带小麦加工品质所需优质亚基,值得进一步研究和利用。     

甘肃省小麦品种(系)HMW-GS和1BL/1RS易位系测定及其对品质的影响

【目的】为甘肃省小麦品质育种改良及食品加工提供理论依据和实践指导.【方法】本研究应用SDS-PAGE及1BL/1RS易位系特异引物,测定了小麦亲本材料的HMW-GS组成、1BL/1RS易位系和品质状况.【结果】HMW-GS的Glu-A1位点有3种变异,Glu-B1位点7种,Glu-D1位点6种,优质亚基5+10的频率较低,仅占17.46%;共出现17种HMW-GS组合形式,N/7+8/2+12组合的频率最高;Glu-1总评分与沉淀值、面团稳定时间、面团形成时间、面筋指数等性状呈极显著正相关;26个小麦材料被鉴定为1BL/1RS易位系,占供试材料的41.27%;1BL/1RS易位系可显著降低与面筋质量有关的品质性状,使沉淀值、面筋指数、面团形成时间、面团稳定时间等品质指标显著降低,而对反映蛋白质数量的相关性状影响较小,蛋白质含量、湿面筋含量等指标在1BL/1RS易位系和非1BL/1RS易位系间无明显差异.【结论】甘肃小麦品种中优质HMW-GS亚基所占比例低,且1BL/1RS易位系所占比例较高,在小麦品质育种改良工作中需要继续引进优良材料作为亲本.     

优质面条商品小麦澳白麦相关品质基因的分子标记鉴定

【目的】鉴定澳白麦面条相关品质基因构成,为改良中国小麦面条品质提供信息。【方法】利用38个已知面条品质相关基因的功能标记,对从澳白麦群体中分离出的36个穗系的高、低分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS、LMW-GS）、1B/1R易位、Waxy蛋白亚基、多酚氧化酶（PPO）活性、黄色素含量、籽粒硬度和穗发芽（PHS）抗性等相关基因进行鉴定。【结果】共发现13个对面条品质有正向效应的基因,其中非1B/1R易位类型和HMW-GS基因Bx7频率达100%,HMW-GS基因By8、LMW-GS基因Glu-A3b和Glu-B3b分别占供试材料的88.9%、88.9%和83.3%,淀粉品质相关Wx-B1蛋白亚基缺失类型占86.1%,低PPO活性等位基因Ppo-D1a和低黄色素含量等位基因Psy-B1b类型分别占86.1%和80.6%,与软-中等籽粒硬度相关等位基因Pinb-D1a类型占97.2%,抗穗发芽Vp-1Bc型穗系占88.9%。36个穗系共包含12类不同的品质基因型,其中第2类基因型（含HMW-GS基因Bx7和By8、LMW-GS基因Glu-A3b和Glu-B3b、低PPO活性基因Ppo-D1a、低黄色素含量基因Psy-B1b、软-中等籽粒硬度基因Pinb-D1a、抗穗发芽基因Vp-1Bc,不含1B/1R易位,Wx-B1蛋白亚基缺失）频率达63.9%,含正向效应基因最多、负向效应基因最少,是决定澳白麦优良品质的主导基因型。【结论】澳白麦是一个多系混合的商品小麦,优质面条基因较全面且频率高、基因型互补是其面条品质优良的根本原因。利用澳白麦资源进行面条品质育种,其中第2类基因型可作为首选亲本材料。     

连麦系列及部分澳麦品质性状相关基因的分子检测

小麦品质性状是由多个位点控制的数量性状。为明确连云港市农业科学院选育的112份新品系及引进的16份澳大利亚种质资源品质基因分布情况,利用主要HMW-GS(Bx7、By8、By9和Dx5)、抗穗发芽(Vp1B3)、黄色素质量YP7A及1B/1R的特异性标记进行分子检测。结果显示,共检测到56种品质基因组合类型,供试材料基因组合丰富多样。连麦A1731检测到含有6个优异品质基因及非1B/1R易位系;检测到含有Dx5及多个HMW-GS基因且非1B/1R易位系材料29份;利用分子标记检测技术手段可助力连云港市农业科学院优质小麦新品种选育及种质资源筛选,从而提高连云港市农业科学院小麦品质育种新步伐。     

冬播麦区Glu-1和Glu-3位点变异及1B/1R易位与小麦加工品质性状的关系

 贮藏蛋白组成是决定小麦加工品质的重要因素。本文调查了我国冬播麦区251份主栽品种和高代品系的高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）、低分子量麦谷蛋白亚基（LMW-GS）和1B/1R易位的分布状况，研究了它们与加工品质性状的关系。结果表明，品质较差的HMW-GS N、7+9、2+12和LMW-GS Glu-A3a与Glu-B3j（1B/1R易位）在冬播麦区分布较广，频率分别为39.4%、45.0%、59.8%、37.1%和44.6%。HMW-GS和LMW-GS等位变异对籽粒蛋白质含量影响较小，对SDS沉降值、和面时间与耐揉性的加性和互作效应达1%的显著水平。按位点对加工品质性状的贡献大小，Glu-D1>Glu-B3>Glu-B1>Glu-A3>Glu-A1；就单个亚基而言，Glu-A1位点，1>2*>N；Glu-B1位点，7+8>14+15>7+9；Glu-D1位点，5+10>4+12>2+12；Glu-A3位点，Glu-A3d>Glu-A3a>Glu-A3c>Glu-A3e，Glu-B3位点； Glu-B3d>Glu-B3b>Glu-B3f >Glu-B3j。1B/1R易位对SDS沉降值、和面时间和耐揉性等加工品质性状有显著负面效应。通过选择优质高低分子量麦谷蛋白亚基和淘汰1B/1R易位系，将有助于提高我国小麦的面筋质量。     

1BL/1RS易位对SDS沉降值和HMW-GS的多样性效应

用46份来源于小麦品种绵阳11纯系和不同黑麦杂交后代的1BL/1RS纯合易位系为试验材料,研究了它们的HMW-GS组成的变异和与沉降值之间的关系.结果证明,1BL/1RS易位对小麦的沉降值的影响,取决于1RS供体的来源和染色体易位的性质,表明1BL/1RS易位对小麦品质影响的多样性.在这些易位系中,HMW-GS等位基因也可以发生不同的变异,从而以不同方式影响小麦的品质.对HMW不同亚基和SDS-沉降值变异的分析指出,与1亚基相关的沉降值极显著地大于等位亚基N相关的沉降值,与7+9亚基相关的沉降值显著地大于等位亚基7+8相关的沉降值,7+8、7+9相关的沉降值极显著地大于20亚基相关的沉降值.本实验为利用1BL/1RS易位的小麦优质育种提供了新的实验证据.     

我国部分优质小麦高分子量谷蛋白亚基组成分析

利用SDS-PAGE方法对我国49份优质小麦的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)进行了分析,共检测到13种亚基和16种亚基组合。结果表明:高分子量谷蛋白(Glu)变异较为丰富,Glu-A1位点有3个等位变异类型,Glu-B1有6个等位变异类型,Glu-D1有4个等位变异类型,而且还发现一些稀有亚基13 16。优质亚基5 10、2~*亚基在供试品种中的比例较高。供试品种HMW-GS品质得分为5～10分,平均为8.04分,表明在我国小麦育种中已注重加强优质谷蛋白亲本材料的引进和利用。     

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。     

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.     

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。     

High-Molecular-Weight Glutenin Subunit Composition of Chinese Wheat Germplasm

The objective of the present study was to characterize the high molecular glutenin subunits （HMW-GS） composition and the presence of 1B/1R translocation in newly developed wheat （Triticum aestivum L.） germplasm, which have one or more traits that are useful in wheat improvement. Sodium dodecyl sulphate polyacrylamide-gel electrophoresis （SDS-PAGE） and acid polyacrylamide-gel electrophoresis （A-PAGE） were used to detect HMW-GS composition and the presence of 1B/1R wheat-rye （Secale cereale L.） chromosome translocation in the wheat germplasm. Bread-making quality scores of these lines were determined. A high level of variations in HMW-GS encoded by Glu-1 locus was observed. Sixteen major HMW-GS, with 30 combinations, were detected. The percentage of cultivars with more than two desirable subunits was 38.7%. Thirteen cultivars had bread-making quality scores of 10 in combination with one or two desirable agronomical traits, such as high-yield potential, dwarfing stem, resistance to diseases, and/or tolerance to abiotic stress. Sixty-eight （36.6%） cultivars possessed 1B/1R translocation. The newly developed germplasm with HMW-GS for good quality can be promising resources for improving bread-making quality of wheat.     

对源于CIMMYT的优质小麦资源在四川小麦品质育种中利用的评价

应用种子储藏蛋白电泳方法 ,对来源于CIMMYT的 2 0余份优质春小麦进行了醇溶蛋白位点Gli - 1和谷蛋白位点Glu - 1的遗传变异分析。结果表明 ,供试材料中Gli- 1位点存在较大的遗传多样性 ,其中Gli-B1l的频率较低 ,说明 1RS/1BL易位系较少 ,Gli- 1B位点亚基缺位也具有一定的比例 ,可能该位点对小麦品质没有负效应。在Glu - 1位点的等位基因的变异上 ,亚基 2 、17+ 18和 5 + 10所占的比例较高 ,故亚基的综合评分高。因此 ,可以在四川小麦育种中利用这些材料在种子醇溶蛋白组成上的变异 ,以丰富四川小麦的遗传多样性 ,在育种中注重改良1RS/1BL易位系品种的品质 ,同时转入优良的高分子谷蛋白亚基 ,进一步提高四川小麦中优质亚基的频率。另外 ,还对四川小麦育种利用国外优质小麦种质资源的策略进行了讨论     

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。     

小麦高分子量谷蛋白亚基与加工品质研究综述

麦谷蛋白是小麦贮藏蛋白的重要组成部分,赋予制作面包的面团独特的粘-弹特性。而高分子量麦谷蛋白亚基与加工品质密切相关。笔者综述了HMWGS的分离方法、分子结构、基因定位、命名、研究现状与加工品质的关系及在品质育种中的应用。研究结果表明:某些HMWGS的出现(5+10亚基)与小麦品种的加工品质和食品制作特性有关,品种具有的HMWGS谱带越多,品质越好。最后提出了目前该研究中存在的问题及其未来研究的方向。     

青海省审定的小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基遗传多样性研究

[目的]高分子量麦谷蛋白亚基是决定小麦面粉加工品质的一个重要因子.研究青海省审定小麦品种谷蛋白亚基组成的演变过程,有助于加强青海小麦的品质育种工作.[方法]采用SDS-PAGE(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis)技术对青海省推广的71个小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基组成进行分析.[结果]71个小麦审定品种中出现了12个亚基类型,品质评价得分在4～10分,平均值为7.214分,评分为10分的材料有10个,占12.67;.[结论]研究发现近15 a青海省审定小麦品种的高分子量麦谷蛋白亚基组成有显著改良,主要是由于Glu-A1 和Glu-D1位点上的优质亚基频率显著提高所致,表明青海省小麦品质改良工作有新进展.但是,近15 a小麦品种在Glu-B1位点上的优质亚基频率有所降低.因此,下一步的小麦育种工作除了进一步加强Glu-A1 和Glu-D1位点的同时,需要强调Glu-B1位点优质亚基的选择.研究筛选出一些具有优质亚基组合的小麦品种,可作为改良青海小麦品质的基因资源.     

麦谷蛋白Glu-2位点等位变异对品质特性的影响

利用单向一步SDS-PAGE技术,对我国推广的54份优质品种D型低分子量亚基(GIu-2)位点变异进行了初步分析,同时对高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成同为1,14+15,2+12的部分优质和非优质品种(系)GIu-2位点进行了比较研究。结果表明,我国优质小麦品种在Giu-2位点的等位变异较大,在HWM-GS组成为1,7+8,5+10的品种中,发现5种Glu-2位点等位变异组合;HMW-GS组成为1,7+8,2+12的品种中,发现3种Glu-2位点等位变异组合;而在HMW-GS组成为1,14+15,2+12的小偃6号类型(陕优225,小偃54,PH822等)品种中,Glu-2位点无变异。进一步对HMW-GS组成为1,14+15,2+12的优质品种和非优质品种(系)进行比较发现,中筋和弱筋品种(系)的Glu-2位点表现为非小偃6号类型时,且变异较大。分析认为,小偃6号类型品种的优良品质可能是由Gtu-2位点亚基与1,14+15,2+12高分子量亚基组成共同决定的。