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.     

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。     

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%）。     

面条品质不同的小麦品种籽粒淀粉特性及淀粉合成的差异

为给小麦面条品质改良提供理论依据,以4个携带全部3个Wx蛋白亚基的普通小麦品种为试材,检测其籽粒灌浆期淀粉合成关键酶活性的动态变化,并对籽粒淀粉理化特性和面条加工品质进行比较.结果表明,籽粒灌浆过程中,济麦19和济麦20 的淀粉粒束缚淀粉合成酶(GBSS)活性明显较低,而参与支链淀粉合成的关键酶如ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)活性差异不明显,最终其籽粒直链淀粉含量显著低于鲁麦14和鲁麦21,面粉膨胀势、糊化峰值粘度和崩解值较高,面条加工品质优良.淀粉合成关键酶活性与直、支链淀粉增长速率显著相关,说明遗传背景不同是造成淀粉合成和最终加工品质差异的重要原因.不同淀粉合成关键酶活性之间密切相关,说明参与淀粉合成的酶是相互影响、共同作用的;直、支链淀粉增长速率高度相关,说明二者的合成是相互制约、同步进行的.携带全部3个Wx蛋白亚基的普通小麦品种的GBSS活性可以存在显著差异,从而形成不同的淀粉理化特性和面条加工品质,因此完全有可能在不缺失Wx蛋白的普通小麦中选育出优质面条品种.参与淀粉合成的关键酶是相互影响的,单独改变一种或几种淀粉合成关键酶的表达或活性,可能对淀粉品质的遗传改良作用较小.     

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）。     

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.     

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。     

小麦淀粉与面条质量关系的研究进展

小麦淀粉品质对白盐面条的质量（尤其是煮后的感官特性）有重要影响。直链与支链淀粉的含量及比例是影响面条质量的重要因素,是造成不同小麦品种淀粉糊化和膨胀特性及面条质量差异的物质基础。较低直链淀粉含量的小麦粉具有较好的糊化和膨胀特性,制作的面条煮制时吸水率高,烹调损失低,具有较高的感官评分。优质白盐面条的直链淀粉含量应在22%左右。峰值黏度、稀懈值、峰值时间是影响面条质量的重要糊化参数,这3项参数高的小麦粉适合制作优质面条。高膨胀势或膨胀体积的小麦粉制作的面条中等偏软,光滑且富有弹性,可以作为面条用小麦的重要选择标准。一般认为,直链淀粉含量较低、峰值黏度和稀懈值高、峰值时间长、膨胀势或膨胀体积高的小麦粉适合制作优质白盐面条。其中,直链淀粉含量、峰值黏度和膨胀势是优质面条小麦评价的关键品质性状。     

20个安农糯小麦品系的主要农艺性状和品质分析

为给糯小麦品种选育及其品质改良提供参考依据,以扬麦158为对照,测定了20个糯小麦品系的主要农艺性状、蛋白质等籽粒品质性状和淀粉糊化特性。结果表明,19个近几年育成的糯小麦品系的株高等主要农艺性状均较早期育成的品系安农糯1有所改良,ANW1032、ANW10600、ANW10601、ANW10606、ANW610、ANW10612等6个品系的农艺性状和产量已达到对照品种水平。供试糯小麦品系的直链淀粉含量为0.14%～6.95%,蛋白质含量、总淀粉含量和湿面筋含量相对较高,沉降值较低,硬度上均表现为软质小麦。糯小麦品系的峰值时间比对照品种低2.3min以上;20个糯小麦品系中,有5个品系的高峰黏度显著高于对照品种;所有供试糯小麦品系的最后黏度和反弹值均显著低于对照品种;除安农糯1外的19个糯性系的低谷黏度均显著低于对照品种;糯小麦品系具有高稀懈值;糊化温度在糯性系间及其与对照品种间变化不大。综合分析表明,ANW1032、ANW10600、ANW10601、ANW10606、ANW610、ANW10612等6个品系的农艺性状和品质性状表现较好。     

面条品质性状相关基因在四川小麦中的分布

为给面条小麦亲本材料的选择提供依据,利用多重PCR技术分析了Wx-B1和2个主效PPO位点的等位基因在104份四川主栽小麦和骨干亲本中的分布,并检测了59份新育成品系的淀粉糊化特性.结果表明,控制低PPO活性的等位基因PPO-2Ab和PPO-2Da的频率分别为42.3%和83.6%,Wx-B1蛋白缺失基因Wx-B1b的频率为26.9%,四川小麦淀粉特性整体表现较优良.Wx-B1缺失小麦在峰值粘度、稀懈值、最终粘度和反弹值方面与正常类型间差异显著.绵阳26 、川麦107、川麦43等是面条小麦育种的优良亲本.准确、实用、高效多重PCR技术适合于多位点控制的品质性状的标记辅助选择.     

Wx基因对灌浆期小麦不同叶位叶片光合特性的影响

为了解Wx基因对小麦光合作用的影响,对8个小麦Wx近等基因系的不同叶位叶片光合参数进行了测定和分析。结果表明,小麦叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率在叶位和基因型间均有极显著差异,缺失单个Wx基因使叶片光合参数下降,且降幅表现为Wx-D1Wx-A1Wx-B1;胞间CO2浓度不影响光合作用,不同叶位叶片光合参数明显呈旗叶倒二叶倒三叶,但WxABD(糯小麦)光合参数在叶位间没有显著差异;Wild type和WxABD总体光合能力和产量相对较高。以上结果说明,Wx基因的缺失会引起叶片光合能力下降,不利于小麦产量形成。     

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.     

57份陕西新育成小麦品种（系）HMW-GS组成及品质分析

为探究陕西关中地区小麦HMW-GS亚基与品质性状间的关系,采用SDS-PAGE法对57份陕西关中地区小麦品种（系）HMW-GS亚基组成及相关品质性状进行了分析。结果表明,供试品种（系）中共检测出7种HMW-GS亚基类型和8种HMW-GS亚基组合;Glu-A1位点上有3种亚基类型,分别为1、2^*和Null,以1亚基为主（78.95%）;Glu-B1位点上检测到7+8（61.40%）与7+9（38.60%）两个类型;Glu-D1位点上检测到5+10（70.18%）和2+12（29.82%）两个类型。3个HMW-GS基因位点编码亚基共组成8种亚基组合,品质得分6～10分,其中1/7+8/5+10组合品质得分10分,出现频率最高。就HMW-GS不同位点对品质性状效应进行分析发现,Glu-D1位点对b^*值、形成时间、稳定时间、弱化度和粉质质量指数的影响达到极显著水平（P＜0.01）;对面团流变学特性的影响,Glu-D1>Glu-B1。不同类型亚基对小麦品质的效应存在差异,7+8亚基对蛋白质含量、湿面筋含量和容重具有正效应,7+9和5+10亚基对形成时间和稳定时间的影响显著高于其他亚基（P＜0.05）;携带1/7+8/5+10亚基组合小麦的蛋白质、湿面筋含量和容重最高;携带1/7+9/5+10亚基组合具有较高面粉L^*值和面团流变学特性指标值。     

Waxy endosperm accompanies increased fat and saccharide contents in bread wheat (Triticum aestivum L.) grain

The contents of fat, starch, pentosan, fructan, β-glucan and several mono- and oligosaccharides in grain were evaluated to find out the possible effects of the Wx-D1 gene of bread wheat using two sets of near-isogenic waxy and non-waxy lines and two low-amylose mutant lines with a common genetic background of Kanto 107. These materials have two non-functional Wx-A1b and Wx-B1b alleles in common. Waxy near-isogenic lines with a non-functional Wx-D1d allele showed consistently increased contents of fat, total fructan, β-glucan, glucose, fructose, sucrose, 1-kestose, 6-kestose, neokestose, nystose and bifurcose compared with non-waxy lines with a functional Wx-D1a allele throughout three growing/harvest seasons. Starch and total pentosan contents were inconsistently influenced by the allelic status of the Wx-D1 locus, while water-soluble pentosan and raffinose contents were not affected. The compositional changes of a low-amylose mutant line with an almost non-functional Wx-D1f allele were closely similar to those of waxy near-isogenic lines, while significantly different changes were barely observed in another low-amylose mutant line with a partly functional Wx-D1g allele in two seasons. These results showed that the Wx-D1 gene has pleiotropic effects on the fat and saccharide contents of bread wheat grain.     

小麦不同杂交方式及不同世代材料HMW-GS组成的分析

为给小麦品质育种提供参考,利用SDS-PAGE对亲本高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成不同的9个杂交组合的F4～F6代919个株系的HMW-GS进行检测与分析,并在产量性状的基础上对导入优质亚基的品系进行籽粒品质分析。结果表明,不同组合材料在单交、回交和三交组合中均检测到优质HMW-GS的存在,但各优质亚基组合出现的比例不同,在以郑麦366为亲本的5个杂交组合中,优质亚基的导入率都较高,最高达54.8%,可见优质亚基的导入与亲本的遗传背景有较大关系。除此之外,检测世代也有较大的影响,在11个优质亚基组合中,比例最小的两个(5.0%和1.4%)均出现在F6代。为了避免优质亚基在选择过程中丢失,在产量性状的基础上于F4、F5代进行SDS-PAGE检测较为理想。在组合西农979×(郑麦366×荔高6号)中,F5代检测到含有1,14+15,5+10亚基的株系在产量和品质性状方面都表现较好,已参加区域试验,有望成为优质高产小麦新品种。同时还讨论了小麦优质高产杂交组合组配及结合SDS-PAGE技术进行高产优质品系决选的策略。     

聚合7OE亚基1B/1R易位系材料的创制及其品质研究

为提高小麦1B/1R易位系的加工品质,本研究选用高分子量麦谷蛋白亚基组成为1/7+9/2+12的小麦1B/1R易位系品种科农199为母本,与高分子量麦谷蛋白亚基组成为1/7^OE+8^*/5+10的强筋春小麦品种津强6号杂交,利用分子标记在F₄代株系中筛选到一个7^OE亚基基因与黑麦碱基因聚合在同一条染色体上的1B/1R易位系材料。PCR结果显示,该聚合材料和非聚合材料在Glu-A1和Glu-D1位点没有差异。在温室种植条件下,对这些聚合材料和非聚合材料及其亲本进行麦谷蛋白溶胀指数(SIG)测定,结果表明,与1B/1R易位系亲本科农199比较,聚合5+10优质亚基后SIG值显著提高,聚合7^OE优质亚基后,SIG值进一步显著提高,部分聚合材料达到了强筋亲本津强6号的水平。将聚合材料和非聚合材料及其亲本种植于大田,发现聚合5+10和7^OE优质亚基株系的乳酸-SDS溶剂保持力(LA-SDS SRC)和SDS沉降值均显著高于只聚合5+10优质亚基的株系,但未达到强筋亲本...     

A MALDI-TOF based analysis of high molecular weight glutenin subunits for wheat breeding

High molecular weight glutenin subunits play an important role in determining wheat dough quality as they confer visco-elastic properties to the dough required for mixing and baking performance. In this work, a collection of 103 genotypes of common wheat from 12 countries was used to analyse the composition of HMW-GS by SDS-PAGE and MALDI-TOF-MS. Results indicated that MALDI-TOF technology is suitable for analyzing most HMW-GS alleles. The allelic diversity at Glu-B1 locus include subunits 6+8b^*, 7, 7+8, 7+8a^*, 7b^*+8, 7^OE, 7^OE+8, 7^OE+8a^*, 7^OE+8b^*, 7+9, 13+16, 14+15, 17+18 and 20. The rapid identification of HMW-GS capability of MALDI-TOF-MS is discussed in relation to its value for screening lines in wheat breeding programs, especially in discriminating subunits 7^OE, 8a^* and 8b^* associated with superior quality. A new glutenin subunit 7b^*+8 was found in Japanese germplasm Eshimashinriki.