汉中主要小麦种质资源高分子量谷蛋白亚基组成分析

采用SDS-PAGE技术对陕西汉中市引进和培育的42个小麦品种资源的高分子量麦谷蛋白亚基组成进行了比较系统的分析。结果表明,在42份小麦种质资源材料中,G lu-1位点共有9种亚基类型,其中G lu-A 1位点有3种变异(N u ll、1、2*),分别占52%、40%和8%;G lu-B 1位点有3种变异(7 8、7 9、14 15),分别占25%、43%和32%;G lu-D 1位点有2种变异(2 12、5 10)。在所有的材料中,与优质有密切关系的2*亚基有3份(B 96214-3、邯3475、01046),可用于优质小麦育种。在G lu-D 1位点上与优质有关的5 10亚基占24%,与劣质密切相关的2 12亚基占76%,G lu-B 1位点没有发现优质亚基17 18。G lu-1位点的亚基组成类型有12种,其中亚基组成为N u ll,7 9,2 12的类型最多(26.2%);其次是N u ll,7 8,2 12和1,14 15,2 12的亚基组合类型(11.9%);1,7 8,2 12和N u ll,14 15,2 12亚基组成位居第三,这5种亚基组成的品种数量之和达到参试品种的69%。研究还表明,出自同一组合的材料在亚基组成上可能相同,也可能存在很大差异,在品质育种中不应简单地等同对待,而要做详细的生化和加工分析。     

小麦 中间偃麦草渗入系的HMW GS组成及等位变异分析

为了给小麦品质育种提供有益材料和信息,利用SDS-PAGE技术对311份新育成的源于偃麦草的高代渗入系的HMW-GS组成进行了分析。结果表明,在参试材料中共检测到16种不同的亚基类型:在Glu-A1位点有Null、2*和1亚基等3个等位变异类型,以优质亚基1和2*为主要类型,占测试材料的71.1%;Glu-B1位点有7、7+8、7+9、6+8、13+16、13+19、14+15、17+18等8个等位变异类型,以17+18为主要类型,其次为7。优质亚基13+16、14+15和17+18的出现频率共计53.4%;Glu-D1位点有2+12、5+10、2+10、2+12、5+12亚基5个等位变异类型,以2+12为主要类型,占53.7%,其次为5+10,占38.9%。同时发现共有32种亚基组合,以"2*、17+18、2+12"的出现频率最高,为13.2%;其次为"1、17+18、5+10",占10.6%。品质得分为8～10分的材料有164份,占52.73%。由此可见,在这些小麦-中间偃麦草高代渗入系中存在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。     

CIMMYT普通冬小麦新品系高分子量谷蛋白亚基组成分析

为了给新疆冬小麦品质改良筛选亲本材料,采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法对墨西哥国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)提供的186份普通冬小麦新品系的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成及分布特点进行了分析.结果表明,在参试材料中共检测到13种不同的亚基类型,其中,Glu- A1位点上有1、null和2* 共3个等位变异类型,以2*亚基为主要类型,占61.8%;Glu-B1位点上有7、6 8、7 8、7 9、17 18、13 16、6.1 22共7个等位变异类型和4个混合亚基类型,以7、6 8、7 8和7 9亚基为主,分别占17.7%、14.5%、24.2%和35.0%;Glu-D1位点上有5 10、2 12和4 12共3个等位变异类型,以2 12和5 10亚基为主,分别占46.8%和44.1%.共检测出39种亚基组合类型,无占明显优势的组合类型,相对而言,2*/7 9/5 10和2*/6 8/2 12两个组合类型的比例稍高一点(分别为12.4%和11.8%).研究还发现,来自同一组合的材料由于选择的微小差异会导致在谷蛋白亚基组成上表现出很大的差异,因此,在小麦品质育种和品质改良中不应简单地等同对待,而要作详细的生化和加工品质分析.     

黄淮南片小麦高分子量谷蛋白亚基组成及其与品质的关系

为了解小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成与品质之间的关系,对177份黄淮南片地区小麦品种(系)的HMW-GS组成及其品质进行了检测。结果表明,177份材料在Glu-A1位点上有3种亚基类型(N、1、2*),在Glu-B1位点上有5种亚基类型(7+8、7+9、14+15、17+18、13+16),在Glu-D1位点上有3种亚基类型(2+12、5+10、5+12),1、14+15、5+10亚基的出现频率分别为73.45%、11.86%和48.02%。1、7+8、17+18、5+10亚基对蛋白质含量、湿面筋含量、峰值曲线面积、峰高、SDS沉淀值、8min带高、8min曲线面积、形成时间、稳定时间都具有较大的正向效应。共检测到19种不同的亚基组合类型,其中1/7+8/5+10亚基组合的小麦品种(系)各项品质指标均较优,其次是1/7+8/2+12亚基组合品种(系),N/7+9/2+12和N/14+15/5+10亚基组合类型小麦的品质较差。     

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).     

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。     

南疆小麦品种(系)的HMW-GS组成及分布

为了给新疆优质小麦品种的选育和改良提供科学依据，应用SDS-PAGE方法对来源于南疆的169个小麦品种(系)的HMW-GS组成与分布进行了系统分析。结果表明，Glu-A1住点有两种等位变异类型Null和1；Glu-B1住点有7、7 8、7 9、6 8、17 18、14 15、21共7种等住变异类型，且主要以7 8和7 9为主；Glu-D1位点有2 12、4 12、5 i0、2 10、2．2 12共5种等位变异类型，且以2 12和5 10为主。本文还研究了这些HMW-GS(或组成)出现的频率和特点。     

50份哈萨克斯坦小麦高分子量谷蛋白亚基解析

为发掘优良的小麦种质资源,利用SDS-PAGE技术分析了50份哈萨克斯坦小麦种质高分子量谷蛋白亚基组成及其品质得分。结果表明,50份供试材料中共检测到8种亚基类型,其中在 Glu-A1位点有2种亚基类型（Null,1）, Glu-B1位点有2种亚基类型（7＋8,7＋9）,在 Glu-D1位点有4种亚基类型（5＋10, 2＋10,2＋12,4＋12）。利用PCR分子标记对所得到的高分子量谷蛋白亚基进行验证,结果一致。在50份哈萨克斯坦小麦中,优质亚基1、7＋8、5＋10的出现频率较高,分别为34%、22%、56%。亚基组合Null/7＋9/5＋10在所有亚基组合类型中出现频率最高,为28%,品质得分为7分,而组合1/7＋8/5＋10出现频率仅为8%,品质得分为10分;供试材料品质得分大多为7、8分,平均为7.10分。出现频率较高的优质亚基可以作为改善现有品种亚基组成状况的亲本材料。     

小麦不溶性谷蛋白含量与HMW-GS及品质的关系

为了探索小麦不溶性谷蛋白(IG)含量与品质的关系,对176份不同筋力小麦材料的IG含量、HMW-GS组成类型和加工品质参数进行了检测及相关性分析。结果表明,供试材料的平均IG含量为2.44%,变化范围为1.25%～3.71%。共检测到10种HMW-GS亚基类型和16种亚基组合,其中,出现频率较高亚基类型是1(76.13%)、7+9(61.37%)、2+12(51.70%)和5+10(48.30%),出现频率较高亚基组合是1/7+9/2+12(25.57%)和1/7+9/5+10(22.16%)。亚基类型与IG含量显著相关,其中,优质亚基1、7+8和5+10比同位点的其他等位变异均显著增加IG含量,亚基组合1/7+8/5+10的IG含量最高,N/14+15/5+10的IG含量最低。IG含量与蛋白质含量、吸水率和稳定时间均呈显著正相关。IG含量可以作为小麦品质育种的快速有效检测指标。     

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%.     

部分CIMMYT小麦种质材料的高分子量谷蛋白亚基分析

为了有效利用多年来引自CIMMYT的小麦种质材料,采用SDS-PAGE技术对63份CIMMYT小麦材料的高分子量谷蛋白亚基（HMW—GS）组成进行了分析。结果表明,参试材料中共有8种HMW—GS类型,Glu—A1位点上有Null、1、2#,以2#亚基为主要类型（占52．4％）;Glu—B1位点上有7＋9、7＋8、17＋18,以7＋9为主要类型（占74．6％）;Glu—D1位点上只有5＋10和2＋12两种类型,其中5＋10亚基的频率高达77．8％,是山东近期育成小麦品种的5．85倍。CIMMYT小麦品种的亚基组合类型共有12种,其中主要亚基组合为“2#,7＋9,5＋10”,占39．68％。     

黄淮麦区小麦新品种(系)高分子量谷蛋白亚基多态性分析

为了解黄淮麦区小麦新品种(系)的品质状况,用SDS-PAGE方法对227份材料的HMW-GS组成进行了分析,共检测到10种等位基因变异和18种亚基组合,其中,各位点的主要亚基有:Glu-A1位点的1(61.67%),Glu-B1位点的7+9(62.11%)和7+8(21.59%),Glu-D1位点的2+12(53.30%)和5+10(40.97%);主要的亚基组合为"1,7+9,2+12"(21.59%)和"null,7+9,2+12"(19.38%)。研究表明,黄淮麦区小麦HMW-GS等位变异和亚基组合的多态性较为丰富,但分布严重不均,仍需引进含有2*、13+16和17+18等亚基的材料;优质亚基5+10和14+15的比例有所提高,但优质亚基组合的比例仍然很低,今后该地区小麦品质育种中应加强优质亚基组合的选择。     

国内外小麦种质材料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,利用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）对108个国内育成小麦品种（系）、40份国外引进小麦种质系和34个地方小麦品种的高分子量谷蛋白亚基组成（HMW—GS）进行了分析。结果表明,在分析的182份小麦材料中,共检测到Glu-A1位点编码的HMw—GS有三种类型,分别是Null、1和2#,其中Null出现频率较高（58．80％）;Glu-B1位点编码的HMw—GS有7＋8、7＋9、14＋15、6＋8、8、7、17＋18、13＋16、6、21共10种类型,其中7＋8和7＋9出现的频率较高,分别为38．47％和34．62％;Glu-D1位点编码的HMw—GS有2＋12、5＋10、5＋12、4＋12、2＋10和10共6种类型,其中2＋12出现的频率最高（70．33％）。共检测到41种HMW-GS组合变异类型,其中“NuU,7＋8,2＋12”、“NuU,7＋9,2＋12”、“1,7＋8,2＋12”和“1,7＋9．2＋12”出现频率较高,分别为20．33％、18．69％、9．34％和7．70％;且检测到多种优质亚基的聚合体。在分析的我国小麦材料中5＋10和2#亚基较少,但含有13＋16亚基;国外材料中的5＋10和2#亚基相对较多,且含有稀有的亚基组合类型。     

西藏小麦高分子量谷蛋白亚基组成及其与蛋白质含量和沉淀值的关系

为明确西藏小麦品种不同高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)对小麦品质的作用,对210份小麦品种的HMW-GS组成与蛋白质含量和沉淀值之间的关系进行了研究,结果表明,在Glu-A1位点上,亚基1、null和2*出现的频率依次为50.00%、34.76%和15.24%,各亚基对蛋白质含量和沉淀值的作用均为2*＞1＞null;在Glu-B1位点上,亚基7 8和7 9出现频率分别为45.71%和37.14%,远高于其它亚基出现的频率,各亚基对蛋白质含量的作用为7＞14 15＞17 18＞6＞7 9＞22＞7 8＞6 8,对沉淀值的作用为17 18＞7＞14 15＞7 9＞7 8＞6＞6 8＞22;在Glu-D1位点上,5 10与2 12出现频率分别为52.38%和47.14%,亚基12出现频率较低,各亚基对蛋白质含量的作用为 5 10＞12＞2 12,对沉淀值的作用为5 10＞2 12＞12.HMW-GS所对应的蛋白质含量与沉淀值之间的相关系数为0.6535,达到了显著水平.以蛋白质含量为评价指标,较优的亚基组合有1/17 18/2 12、1/7/5 10、1/17 18/5 10、1/6 8/2 12、null/22/2 12、2*/17 18/5 10.以沉淀值为评价指标,较优的亚基组合有1/14 15/2 12、2*/17 18/5 10、2*/7/5 10.以蛋白质含量与沉淀值相结合为评价指标,本研究中HMW-GS的最优搭配为2*/17 18/5 10,其次为2*/7/5 10.HMW-GS组成类型所对应的蛋白质含量与沉淀值之间的相关系数为0.5571(P＜0.05),达到了显著水平.     

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.     

18个优质小麦品种(系)Glu-1、Glu-3和Gli-1位点的基因变异特点

为给小麦品质育种提供参考信息,选用我国18份有影响的优质面条和面包小麦品种或种质资源，通过分步法SDS-PAGE和改良A-PAGE分析了其Glu-1、Glu-3、Gli-1位点的基因变异特点。结果表明，由Glu-1住点控制的高分子量谷蛋白亚基共14种图谱，其中，Glu-A1位点上优质亚基1和2^＊分别占61．1％和11．1％，Glu—B1位点上优质亚基14＋15、7＋8、17＋18、13＋16分别占27．8％、27．8％、22．2％、5．6％．Glu_D1位点上优质亚基5＋10占55．6％。Glu—A1、Glu—B1、Glu-D1位点上均为优质亚基的品种（系）有陕451（1，7＋8，5＋10）、95鉴5104（1,14＋15，5＋10）、陕优412（2^＊，7＋8，5＋10）、绵阳89-47（2^＊，13＋16，5＋10）以及中优16、冀5099、绵优1号、绵优2号（1，17＋18,5＋10），占参试品种的44．4％。由Glu-3位点控制的低分子量谷蛋白亚基共12种图谱，小偃6号、PH82-2、陕253、80356、95鉴5104、郑农33等6个品种皆为“a，d，c”；由G1i-1位点控制的醇溶蛋白共12种图谱，小偃6号、PH82-2、陕优225、陕253、80356、中优16、95鉴5104等7个品种皆为“O，new，i”，即发现在Gli-B1位点是一个新等位基因。     

陕西关中地区部分小麦新品种(系)的HMW-GS组成分析

为了解陕西省小麦新品种(系)的HMW-GS组成情况及优质亚基的分布特点,为陕西省小麦品质改良提供参考,利用SDS-PAGE电泳技术对参加陕西省2006~2007年度小麦品种区域试验和预备试验的60份小麦新品种(系)的HMW-GS组成及其品质得分进行了分析。结果表明,在参试的60份小麦新品种(系)中,共出现了13种亚基和16种亚基组合类型。Glu-A1位点的1(60.0%)和Null(36.7%)亚基、Glu-B1位点的7 8(38.3%)、7 9(41.6%)亚基和Glu-D1位点的2 12亚基(73.3%)是主要亚基;优质亚基14 15和5 10的出现频率分别为13.4%和20.0%;亚基组合Null/7 8/2 12和1/7 9/2 12为主要组合类型,其频率都为18.3%,优质亚基组合1/14 15/5 10的出现频率仅为3.3%;出现了一些携带17 18、6 8和20等稀有亚基和少见的亚基组合(如1/6 8/5 10、1/20/5 10和Null/7 9/3 12等)类型的材料。参试材料的HMW-GS品质评分平均7.1分,8分以上的材料有23个,占总材料数的38.3%。说明陕西省近年新育成的小麦新品种(系)Glu-1位点的遗传基础有所改善,但仍不太理想。在品质育种上,应加强优质亚基种质材料的引进、筛选与利用,同时加强优质亚基的聚合育种。