缺失不同Wx蛋白对普通小麦直链淀粉含量及淀粉特性的影响

为了明确普通小麦缺失不同W x蛋白对直链淀粉含量的影响以及部分糯小麦品系的淀粉特性,采用单向改良SDS-PAGE方法对1个非糯×糯杂交组合F2分离群体的196个单籽粒进行了W x蛋白筛选,测定了这批籽粒的直链淀粉含量,同时测定了1个部分糯小麦品系(缺失W x-B 1和W x-D 1)和2个正常型小麦品系粗面粉的直链淀粉含量、膨胀势和RVA粘度。结果表明,缺失1对W x蛋白的直链淀粉含量比正常型降低3.29~7.15个百分点,缺失2对W x蛋白的比正常型降低9.45~13.82个百分点,缺失3对W x蛋白的直链淀粉含量几乎为0;缺失W x-B 1和W x-D 1的部分糯小麦品系粗面粉的直链淀粉含量比正常型降低5.62~7.49个百分点,膨胀势则增加4.51~4.72,RVA高峰粘度显著高于正常型。     

Waxy蛋白缺失小麦及正反交组合淀粉特性的研究

研究了Waxy蛋白缺失类型小麦材料及正反交组合F1代的直链淀粉含量、膨胀势和降落数值等淀粉理化特性以及它们之间的相关性。结果表明：降落数值与直链淀粉含量呈正相关;膨胀势与直链淀粉含量无相关;正、反交组合F1代种子的直链淀粉含量介于糯麦和普通小麦两类亲本之间,为中亲效应。反交组合F1代比正交F1代直链淀粉含量高,说明小麦的糯性遗传为细胞质遗传。正、反交组合的降落数值和膨胀势差异均不显著。说明这两个性状的遗传为非胞质遗传。     

小麦胚乳Wx蛋白缺失对淀粉含量和淀粉特性的影响

为给面条小麦亲本材料的筛选提供可靠依据，用SDS-PAGE和STS-PCR结合的方法鉴定了24个品种的Wx蛋白亚基组成，测定了这些品种的淀粉含量、膨胀势和RVA参数。结果表明，与正常材料相比，Wx蛋白亚基缺失材料的胚乳中直链淀粉含量减少，支链淀粉和总淀粉含量变化不明显，Wx蛋白亚基缺失的数目越多，直链淀粉含量减少得就越多，糯麦的直链淀粉含量最少。在本研究参试材料特定遗传背景干扰的情况下，在Wx蛋白的三个亚基中Wx-A1蛋白亚基对直链淀粉含量影响最大。Wx蛋白亚基的缺失还使面粉的膨胀势、RVA参数的高峰粘度、崩解值增大，峰值时间延长，而使最终粘度、回生值和糊化温度降低，Wx蛋白亚基缺失的数目越多，这些特性变化的幅度越大。在缺失单个亚基的情况下，Wx-B1亚基的缺失使小麦粉的淀粉特性表现最好。相关分析表明，直链淀粉合成数量的减少是导致上述淀粉特性发生变化的主要原因。     

小麦籽粒淀粉合成动态及糊化特性的基因型差异

为了明确不同基因型小麦品种籽粒灌浆过程中的淀粉合成动态,为小麦的高产优质栽培提供参考信息,对6个不同基因型小麦籽粒形成过程中淀粉组分的变化及淀粉糊化特性进行了分析。结果表明,非糯性小麦的直链淀粉含量随着花后天数的增加呈上升的趋势,糯性小麦则呈先上升后下降的趋势,所有品种的支链淀粉含量均呈上升的趋势;不同基因型小麦直链、支链淀粉积累速率均呈单峰曲线图,不同品种直链淀粉最大积累速率出现的时间不同,而支链淀粉最大积累速率出现的时间均在花后21d;不同小麦品种的峰值粘度、低谷粘度、最终粘度均随着花后天数的增加而上升;不同品种淀粉糊化特性不同:糯性小麦之间在糊化时间、反弹值上无差异,而在峰值粘度、低谷粘度、最终粘度、稀懈值上的差异达显著水平;对于非糯性小麦,豫麦50和其他品种的多数糊化参数差异达显著水平;糯小麦和非糯小麦在糊化参数上的差异达1%显著水平。     

小麦Wx蛋白及主要淀粉性状与面条品质的关系

为了研究小麦Wx蛋白及淀粉主要性状与面条品质的关系，对26个小麦品种的Wx蛋白含量、直链淀粉含量、峰值粘度、膨胀势进行了测定，并探讨了其与面条品质的关系。结果表明．三种Wx蛋白亚基的含量与面条品质均呈显著负相关．相关系数分别为-0．598、-0．446和-0．451；直链淀粉含量与面条品质呈显著负相关，相关系数为-0．711；峰值粘度和膨胀势与面条品质呈显著正相关，相关系数分别为0．614和0．601。表明三种Wx蛋白亚基及直链淀粉含量、峰值粘度、膨胀势均与面条品质有密切关系，呈显著相关（正向或负向）。     

青海高原春小麦糯性新品系的筛选及其直链淀粉含量

为了培育适合青海高原种植的春小麦糯性新品系,利用DNA分子标记技术检测了80株青春533×糯麦1号F2代材料的Wx基因缺失情况,同时测定了不同Wx基因缺失类型F2代材料的小麦籽粒直链淀粉含量。结果表明,在80株F2代分离群体材料中,单缺失WxA1或WxB1或WxD1基因的材料分别为8份、11份、9份;同时缺失WxA1和WxD1基因的材料为10份,同时缺失WxB1和WxD1基因的材料为12份,同时缺失WxA1和WxB1基因的材料为9份;WxA1、WxB1和WxD1基因全部缺失的材料为8份。Wx基因的缺失数量与直链淀粉含量的高低有密切关系,缺失1个Wx基因（部分糯小麦）,直链淀粉含量比对照（青春533）降低5.28%~11.35%;缺失2个Wx基因（部分糯小麦）,直链淀粉含量比对照降低10.73%~19.81%;缺失3个基因（糯小麦）的直链淀粉含量为0.97%,比对照降低30.53%。高原春小麦与糯性小麦杂交的F2代直链淀粉含量下降幅度要比前人所研究的材料下降幅度大,并且WxB1单缺失引起直链淀粉含量下降（11.35%）比WxA1和WxD1双缺失所引起的下降幅度要大（10.73%）。     

硬粒小麦缺失4A蜡质蛋白对直链淀粉含量及淀粉品质特性的影响

为了明确硬粒小麦缺失不同Wx蛋白对直链淀粉含量的效应和Wx-B1 缺失型(缺失4A蜡质蛋白)的淀粉特性,利用SDS-PAGE电泳分析技术对1个硬粒小麦F2分离群体(来源于以硬粒小麦品系B413Wx-B1缺失型为母本、PI435045Wx-A1缺失型为父本的杂交组合)的102个单籽粒进行了Wx蛋白的筛选,并测定了其中72个单籽粒(其中Wx-B1 缺失型21粒,Wx-A1 缺失型10粒,正常型41粒)的直链淀粉含量;同时测定了11个Wx-B1 缺失型和7个正常型硬粒小麦品系面粉的直链淀粉含量、膨胀势和RVA黏度.结果表明,硬粒小麦2对Wx基因的分离符合9∶3∶3∶1的分离模式,Wx-B1 缺失型籽粒的直链淀粉含量比正常型低4.78%.Wx-B1 缺失型的面粉直链淀粉含量比正常型低5.76%,RVA高峰黏度和膨胀势比正常型分别高116.02 RVU和3.69 g/g.相关分析表明,直链淀粉含量与RVA高峰黏度和膨胀势均呈极显著负相关.     

小麦淀粉膨胀体积和直链淀粉含量的研究

为了了解陕西关中小麦品种与澳大利亚西部小数点麦品种间淀粉品质的差异，以参加陕西关中小麦品种区域试验的15个小麦品种（系）、西澳8个面条用小麦品种为材料，通过比较和相关分析的方法研究了小麦淀粉的膨胀体积、直链淀粉含量及春相互间的关系。结果表明，陕西关中和澳大利亚西部小麦品种的淀粉膨胀体积平均值分别为28.91和28.72ml/g，直链淀粉含量平均值分别为26.39%和26.14%；小偃503、小偃137和西农383表现出较高的淀粉膨胀体积（依次为31.90、31.67和29.59ml/g）和较低的直链淀粉含量（依次为20.39%、23.85%和24.25%），已达到了澳大利亚小麦品种的水平；膨胀体积与直链淀粉含量呈极显著负相关。     

糯小麦配粉对普通小麦品质性状和鲜切面条品质的影响

为了明确糯麦配粉对小麦品质的影响,利用中国北部和黄淮冬麦区的三个小麦主栽品种京411、豫麦49和豫麦34,研究了添加10%、15%、20%、25%和30%不同比例的糯小麦面粉后其蛋白质、淀粉特性及面条品质的变化.结果表明,随着添加比例的提高,面粉蛋白质含量和沉淀值有所增加,和面时间和衰落势无显著变化.直链淀粉含量随添加量的增加而逐渐降低,高峰粘度和反弹值则均有所下降.直链淀粉含量与面条的粘弹性、光滑性和总评分呈二次曲线关系,直链淀粉含量为24%～25%时,面条的粘弹性、光滑性和总评分最好,添加15%～20%的糯小麦面粉即可达到这一效果.添加糯小麦面粉对面条色泽和表观状况无显著影响.     

一些小麦品种的淀粉特性分析

为了筛选出淀粉品质优良的面条小麦品种,分析了200份国内小麦品种(系)和6份澳大利亚小麦品种的淀粉特性及Waxy蛋白亚基组成.与国外优质面条小麦相比,国内小麦的淀粉品质总体上有一定差距,但主要淀粉特性的变异范围比较广,如直链淀粉含量变幅为17.79%～27.14%,膨胀势为3.77～10.45g/g,峰值粘度为491.50～4 497.00 cP,低谷粘度为74.00～3 042.00 cP,崩解值为584.50～1 986.50 cP.国内小麦品种(系)中有15份缺失Wx-B1蛋白亚基,其直链淀粉含量、峰值粘度和崩解值的平均值优于正常类型品种(系),如花培18-5直链淀粉含量低于19%,峰值粘度高于4000 cP,崩解值高于1 500 cP.河南省小麦品种(系)的淀粉特性优于其他省市.     

Amylose and Lipid Contents,Amylopectin Structure,and Gelatinisation Properties of Waxy Wheat (Triticum aestivum) Starch

Starch was isolated from the endosperm of three recently developed waxy wheat lines and their parents. Their amylose and lipid contents, amylopectin structures and gelatinisation properties were evaluated. The endosperm starch from waxy wheat lines is composed essentially of amylopectin. The apparent amylose (1·2–2·0 g/100 g) and lipid contents (0·12–0·29 g/100 g) are much lower than the apparent amylose (26·0–28·4 g/100 g) and lipid contents (1·05–1·17 g/100 g) of their non-waxy parents. The amylopectin of waxy wheat lines is structurally identical to that of the parents. The peak gelatinisation temperature and gelatinisation enthalpy for waxy starch are significantly higher than for non-waxy starch, but the gelatinisation enthalpy for the amylopectin fraction of waxy starch is nearly identical to that of non-waxy starch.     

中国大麦种质资源Wx蛋白分析及糯大麦分子标记验证

利用1D-SDS-PAGE分析了中国167份不同直链淀粉含量类型的大麦种质资源Waxy 蛋白类型,发现在低直糯大麦和无直糯大麦两种类型中,可能存在四种生化遗传变异类型。其中有两种与无直糯大麦有关,一种是Wx基因可以正常转录,但转录产生的Wx蛋白无活性,不能催化直链淀粉合成;另一种是Wx基因不能正常转录,既无Wx蛋白产生,也无直链淀粉合成。另外两种与低直糯大麦有关,一种是Wx基因可以正常转录,但转录产生的Wx蛋白活性有限,催化直链淀粉合成的功能降低;另一种是Wx基因不完全正常转录,产生的Wx蛋白数量有限,影响直链淀粉合成。利用4个大麦与小麦的STS标记和2个大麦与小麦的SSR标记对不同Wx蛋白类型进行糯性鉴定,结果表明,迄今利用的Wx基因的STS引物P1可能只适合用于CDC Candle遗传类型相同的糯大麦品种或基因型的鉴定。其它标记均不能用于鉴定大麦糯性胚乳表型,因此当前对于糯大麦育种及Wx分子鉴定研究而言,还有待于开发新的分子标记。     

Analyses of albumins, globulins and amphiphilic proteins by proteomic approach give new insights on waxy wheat starch metabolism

Starch is composed of two types of glucose polymers: amylose and amylopectin. The Waxy (Wx) locus controls amylose synthesis in the wheat kernel. Hexaploid wheat has three Wx loci located on chromosomes 7A (Wx-A1), 4A (Wx-B1), and 7D (Wx-D1). Eight near isogenic lines (NILs) of Triticum aestivum cv. Tremie with one, two or three Wx null alleles were used. The albumin–globulin fraction, and amphiphilic proteins were separated using 2-dimensional electrophoresis (2DE) allowing the changes in the waxy kernel to be identified. Albumin–globulin fraction showed overexpression of sucrose synthases in the waxy NILs compared to the normal form of Tremie and a decrease in many proteins related to stress and defence metabolism such as serpins. A subunit of ADP-glucose pyrophosphorylase (AGPase), which is known to play a major role in starch synthesis, was also shown to be down regulated in the waxy NILs. Amphiphilic proteins confirmed the observations made on the albumin–globulin fraction with a decrease in a stress-related protein. These different regulations linked to observations made on wheat kernel (thousand kernel weight (TKW), protein amount per grain, size and distribution of the starch granules) led to formulation of the hypothesis that waxy endosperm does not reach maturity of the wild-type endosperm.     

黑粒糯小麦材料的鉴定

为了给新型小麦材料黑粒糯小麦的选育提供基础材料,采用改良碘染色法和聚丙烯酰胺凝胶电泳对全糯小麦品系204-1002与黑粒小麦品系204-001、203-3204、201-2138杂交选育得到的30个黑粒糯小麦高代材料进行了籽粒颜色、Wx蛋白亚基以及淀粉颜色反应的鉴定与分析,结果发现7个黑粒小麦品系(1004、1007、1008-3、1009-3、1018-2、1018-4、1021-1)均缺失3个Wx蛋白亚基,同时鉴定出了缺失1个或2个Wx蛋白亚基的黑粒部分糯小麦品系.这表明利用全糯小麦与黑粒小麦杂交能筛选出黑粒糯小麦新材料.     

The Null-4A Allele at the Waxy Locus in Durum Wheat affects Pasta Cooking Quality

Granule-bound starch synthase, also known as the waxy protein catalyses the synthesis of amylose in wheat endosperm starch. In durum wheats, the genes encoding GBSS are present at the two Wx loci on chromosome 7A and 4A (a segment of 7B that has been translocated). Several null Wx-B1 (missing GBSS protein from chromosome 4A) durum lines were produced from crosses with null-4A bread wheats backcrossed to durum wheats. Semolina milled from 4 normal and 7 null-4A durum wheat lines grown over two seasons (1999 and 2000) in South Australia were analysed for amylose content, starch pasting properties as measured by the Rapid Viscoanalyzer (RVA), swelling power and starch damage, protein content and electrophoretic protein analysis. Spaghetti was prepared with a micro-scale extruder and the cooked pasta evaluated for cooking loss, firmness, stickiness and water absorption. The null-4A lines had significantly lower (ca. 5%) amylose content, higher starch peak viscosities and semolina swelling power. The pasta derived from the null-4A lines had lower cooking loss and in 1999 was more adhesive than the non-waxy lines. Cooking loss was correlated with amylose content, peak starch viscosity, swelling power of semolina and cooked pasta adhesiveness. Semolina swelling power was highly correlated with RVA peak viscosity. Waxy durum wheats appear to have an advantage over the normal types in terms of lower cooking loss, widely used as an indicator of pasta cooking quality.     

Molecular marker for screening rice cultivars with intermediate amylose content in indica

The waxy (Wx) gene of rice encodes the granule-bound starch synthase(GBSS), which was required in the synthesis of amylose in endosperm. The anylose content (AC) of rice endosperm played an important role in grain yield,palatability, and processing quality.