小麦高低分子量谷蛋白亚基研究进展

对高、低分子量谷蛋白亚基的染色体定位、基因鉴定及克隆及其与小麦品质的关系等多个方面的研究加以介绍。随着研究的进一步深入,必定会在LMW-G S和小麦品质关系方面、LMW-G S和HMW-G S在对小麦品质的影响的互作机制方面取得突破性进展。     

部分小麦低分子量谷蛋白亚基二级结构的预测与分析

为了从蛋白质高级结构的水平上研究小麦低分子量谷蛋白结构与功能的关系,利用互联网上开放的预测软件和蛋白质序列分析软件对已获得全序列,并明确其染色体定位的19个LMW-GS基因的推导氨基酸序列进行二级结构的预测和分析。结果表明,在整个LMW-GS二级结构中,无规则卷曲最多,达69.51%,α-螺旋(28.97%)较β-折叠(1.36%)占有绝对优势,因而归属于α结构型蛋白。其中,信号肽由大量α-螺旋和微量无规则卷曲组成,N-端和重复区均由无规则卷曲占据,而C-末端除富含α-螺旋和无规则卷曲外,还是β-折叠的唯一分布区。同时,两个分子间二硫键存在于无规则卷曲中,而另有6个分子内二硫键分布于α-螺旋内或其附近,由此推导出小麦LMW-GS二级结构的平面模式图。这种特异的LMW-GS二级结构不仅进一步证明了“蛋白质一级结构决定高级结构”,以及信号肽引导新合成的LMW-GS顺利进入相应细胞器等经典理论,而且从空间结构的水平上阐释了LMW-GS多肽链致密化及其互聚体形成、富集,并与HMW-GS一起影响面粉加工品质的结构基础。     

澳大利亚小麦品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

[目的]为我国小麦品质育种提供有益的信息。[方法]利用SDS-PAGE技术对澳大利亚64份主要推广小麦品种的高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）组成进行研究,明确其HMW-GS构成,从中筛选出具有优质亚基的材料。[结果]在参试材料中共检测到9种不同的亚基类型。在Glu-A1位点有Null、1等位变异类型,以1为主要类型,频率为59.37%;Glu-B1有7、7＋8、7＋9、14＋15、17＋185个等位变异类型,以7＋8为主要类型,频率为56.20%;Glu-D1有2＋12、5＋10等位变异类型,以2＋12为主要类型,频率为70.30%。同时发现共有12种亚基组合,以＂1,7＋8,2＋12＂为主要类型。所有品种品质得分范围为4～10,平均得分为7.4。[结论]64个供试品种品质普遍较好。     

小麦籽粒高、低分子量谷蛋白亚基及其与品质关系的研究

 通过对不同小麦品种高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）和低分子量谷蛋白亚基（LMW-GS）的分析表明：HMW-GS的含量及其比例与沉淀值呈正相关，Y型亚基主要起正向作用，而X型亚基主要起负向作用；A组亚基（HMW-GS）与B组亚基（LMW-GS-B）占谷蛋白的比例与沉淀值呈显著正相关，而C组亚基（LMW-GS-C）呈显著负相关，籽粒蛋白质含量的高低主要通过A和C组亚基比例的变化而影响品质。     

巨穗小麦种质高分子量谷蛋白亚基组成

巨穗小麦种质是小麦超高产育种的优良基础材料^[3]。高分子谷蛋白表现的稳定性和多态性可以作为一种分子标记,进行品种、品系的指纹图谱的绘制,且小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)与面包加工品质间有密切联系^[4]。     

弱筋小麦品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

为了有效地利用从国内其他地区引进的低蛋白弱筋种质材料,采用SDS-PAGE技术对63份材料进行了高分子量谷蛋白亚基组成的分析。结果表明,参试材料中共有14种HMW-GS类型,Glu-A1位点上有Null、1和2*三种类型,以Null为主(52.4%);Glu-B1位点上有13 16、17 18、7、7 8、7 8 9和7 9六种类型,以7 8为主(55.6%);Glu-D1位点上有10、12、2 12、5 10、5 12五种类型,以2 12为主(61.9%),而5 10为27%。亚基组合类型共有22种,以“1,7 8,2 12”为主(22.2%)。品质评分频率最高的是8分,为38.1%,其次为6分,为14.3%,5分的为9.5%,但品质评分为10分的也有5个材料,频率为7.9%。优质亚基含量等同或高于其他同类研究,品质评分也相对较高,这说明我国弱筋小麦的选择,需要加强对HMW-GS组成的分析。     

西北地区小麦地方品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

[目的]分析西北地区小麦地方品种资源HMW-GS的遗传组成,为该地区小麦品质育种提供新的种质资源.[方法]利用SDS-PAGE方法,对429份西北地区小麦地方品种的HMW-GS亚基等位变异进行分析.[结果]西北地区小麦地方品种资源Glu-1位点有21种等位变异,冬、春小麦资源均以(74.7;和80.6;)、7+8(92.9;和88.7;)和2+12(52.8;和91.5;)为各自位点的优势亚基;有35种亚基组合形式,冬、春小麦资源均以/7+ 8/2+ 12为优势组合(42.9;和67.2;),且在西藏地区4份小麦地方品种资源中发现2个新亚基,分别为“7**+8”和“13 +8”.[结论]西北地区小麦地方品种高分子量麦谷蛋白亚基具有丰富的多样性,且春小麦地方品种HMW-GS的等位变异和组合形式高于冬小麦地方品种;从供试材料中筛选出2个以上基因位点具有优质亚基的地方小麦品种95份,其中6份地方品种在3个位点都具有优质亚基.     

澳大利亚小麦品种高分子量谷蛋白亚基组成分析(英文)

[目的]给我国小麦品质育种提供有益的信息。[方法]利用SDS-PAGE技术对澳大利亚64份主要推广小麦品种的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成进行研究,明确其HMW-GS构成,从中筛选出具有优质亚基的材料。[结果]在参试材料中共检测到9种不同的亚基类型。在Glu-A1位点有Null、1等位变异类型,以1为主要类型,频率为59.37%;Glu-B1有7、7 +8、7 +9、14 +15、17 +18 5个等位变异类型,以7 +8为主要类型,频率为56.20%;Glu-D1有2 +12、5 +10等位变异类型,以2 +12为主要类型,频率为70.30%。同时发现共有12种亚基组合,以"1,7 +8, 2 +12"为主要类型。所有品种品质得分范围为4 ~10,平均得分为7.4。[结论]64个供试品种品质普遍较好。     

小麦低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)的遗传及其与品质的关系

对小麦低分子量谷蛋白亚基 (L MW- GS)的遗传及其与品质的关系加以综述。小麦低分子量谷蛋白亚基可分为 B组 L MW- GS、C组 L MW- GS和 D组 L MW- GS。编码位点分别为 Glu- 3位点、Gli- 1位点、Gli- 2位点和 Glu- 2位点。硬粒小麦中 D组 L MW- GS由 Gli- 3位点编码 ,Glu- D4位点和 Glu- D5位点分别编码 ,分子量分别为 30 k D和 33k D亚基。Glu- B2和 Glu- B4编码一些中迁移率 B组 L MW- GS。普通小麦中 Glu- A3位点上有 6个等位基因 ,Glu- B3位点上有 9个等位基因 ,Glu- D3位点上有 5个等位基因。L MW- GS对品质具有重要作用 ,对品质贡献与 HMW- GS极为相似。通过低分子量谷蛋白亚基的变异分析可得到 Glu- 3各等位基因位点与品质指标的相关性。Gli- A1和 Glu- A3位点发现重组率为 1.70± 0 .90 %。Gli- B1和 Glu- B3位点之间的重组率为 2 %。Glu- D3和 Gli- D1之间未发现明显重组。     

小麦胚乳贮藏蛋白高分子量谷蛋白亚基抗血清的制备

本文利用纯化的小麦胚贮藏蛋白高分子量谷蛋白亚基为抗原制备了８个不同的兔抗血清,并对这些抗血清与不同品种小麦贮藏蛋白的免疫化学反应进行了研究。结果表明;ＨＭＷ－ＧＳ具有较好的免疫原性,能够产生较高效价的抗血清;ＨＭＷ－ＧＳ抗血清与小麦胚服全蛋白具有较强的反应,但与醇溶蛋白反应较弱;ＨＭＷ－ＧＳ抗血清可用于小麦品质性状的测定,但不能有效地鉴别不同的ＨＭＷ－ＧＳ。     

小麦品种麦谷蛋白亚基的遗传变异分析

分析了９６个小麦品种高、低分子量麦谷蛋白亚基组成的及其分布规律,结果表明：强面筋品种与普通品种在高分子量及低分子量麦谷蛋白亚基组成上存在明显差异。强面筋品种含Ｇｌｕ－Ａｌａ（１亚基）、Ｇｌｕ－Ａ１ｂ（２＾＊亚基）、Ｇｌｕ－Ｂ１ｂ（７＋８亚基）、Ｇｌｕ－Ｂｌｉ（１７＋１８亚基）、Ｇｌｕ－Ｄｌｄ（５＋１０亚基）、Ｇｌｕ－Ａ３ｂ和Ｇｌｕ－Ｄ３ｃ的频率较高,而普通品种则含Ｇｌｕ－Ａｌｃ（Ｎ）、Ｇｌｕ－Ｂｌ     

波兰小麦(Triticum polonicum L.)高分子麦谷蛋白亚基多样性分析

利用SDS-PAGE电泳技术鉴定和分析了72份不同来源的波兰小麦高分子量谷蛋白亚基组成。结果表明,供试波兰小麦材料中有10种亚基组合方式。其中,亚基组合类型(N,20)出现的频率最高,高达41·67%;其次是(Null,7)亚基组合。在各位点的等位变异中,Glu-A1位点出现3种等位变异,以Null出现的频率最高(84·7%);而在Glu-B1位点上检测到了5种等位变异。不同地理来源的波兰小麦高分子量谷蛋白亚基组合类型从1到10种不等,尤其是来源于欧洲地区的波兰小麦,具有检测到的所有亚基组合类型,存在较高多样性。     

小麦低分子量麦谷蛋白亚基研究进展

对小麦LMW—GS的分类、结构、在染色体上的定位以及分子标记的开发和对小麦品质的贡献等方面进行了阐述,为LMW—GS在小麦育种方面的应用提供理论基础。     

西藏半野生小麦高分子量麦谷蛋白亚基遗传多样性分析

利用SDS-PAGE技术对142份西藏半野生小麦的HMW-GS的组成进行了遗传多样性分析。结果表明,在供试材料中,Glu-1位点共有12种等位基因,Glu-A1位点的1(2.82%)和null(97.18%)亚基,Glu-B1位点的8(0.7%)、7+8(80.28%)、6+8(16.20%)、7+9(2.11%)、23+24(0.7%)亚基和Glu-D1位点的2+12(91.55%)、2+10(2.11%)、4+12(2.11%)、2+12*(1.41%)、2(2.82%)亚基;其中亚基null、7+8、2+12在各自的位点上出现频率最高,分别达到了97.18%、80.28%、91.55%;亚基组合共有12种,主要为null/7+8/2+12,频率高达73.24%。根据获得的HMW-GS谱带构建[1,0]矩阵,计算材料间的Nei-Li′遗传相似系数(GS),发现所有材料间GS值变化范围在0.40~0.66之间,平均值为0.53。在142份供试材料中,共发现12条相对迁移率不同的谱带,频率变异的范围为0.7%~97.18%,Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1三个位点的多样性指数分别为0.128、0.632、0.404,平均值为0.388。     

我国冬麦区小麦品种抗蚜性鉴定

采用蚜量比值法对目前我国推广种植的84个高产、优质小麦品种和有苗头的优质小麦新品系,进行了初步的抗蚜性鉴定,结果表明,供试品种(系)的抗蚜能力普遍较低,绝大部分小麦品种表现为感蚜虫。比较各供试小麦品种(系)上麦蚜的蚜量比值可知,对荻草谷网蚜、禾谷缢管蚜及混合种群表现感虫性的品种(系)分别占供试小麦品种(系)的86.90%,57.14%和86.90%。麦蚜的消长曲线也表明各供试小麦品种(系)不抗蚜虫。     

小麦高分子量谷蛋白亚基的遗传规律研究

采用ＳＤＳ－ＰＡＧＥ法,对４个优质亲本与３个农艺亲本及其杂交获得的正反交Ｆ１,Ｆ２,ＢＣ１Ｆ１,ＢＣ１Ｆ１’籽粒进行小麦高分子量谷蛋白亚基遗传分析表明：①普通小麦品种高分子量谷蛋白亚基受遗传控制,不受环境影响,具有品种的特性;②小麦高分子量谷蛋白亚基在Ｆ１代中呈共显性和倾母遗传现象;③控制小麦高分子量谷蛋白亚基的基因遗传行为遵从孟德尔的基因的独立分配和自由结合规律。     

小麦品种高分子量谷蛋白亚基的组成分析

利用SDS—PAGE电泳分析了49个国内外小麦品种的高分子量谷蛋白亚基组成。结果表明：39个国内小麦品种中,5 10亚基的频率这64％。不同面筋强度的小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基组成存在明显差异,强筋品种含有较多的1或2^*、7 8或17 18或14 15、5 10亚基组合类型,亚基总评分一般为9～10分;弱筋品种含有较多的Null、7 9、2 12亚基组合类型,亚基总评分一般为5～8分;中筋品种则处于中间类型,亚基总评分差异较大。然而,有些中筋甚至弱筋小麦品种也含有5 10亚基或者一般强筋品种才具有的亚基组合,有的强筋小麦品种反而没有5 10亚基,说明低分子量的谷蛋白亚基和醇溶蛋白质组分对面筋强度也具有重要作用。     

拔节至成熟期遮荫对小麦籽粒高分子量麦谷蛋白亚基积累及GMP含量的影响

 【目的】高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）和麦谷蛋白大聚合体（GMP）含量是反映小麦籽粒品质的重要性状,本试验研究拔节到成熟期遮荫对2个含相同HMW-GS亚基类型（7+8、2+12）小麦品种胚乳HMW-GS积累动态和GMP含量的影响。【方法】采用SDS-PAGE电泳和切胶比色的方法,对遮荫条件下小麦籽粒中HMW-GS亚基进行定量分析。【结果】遮荫使HMW-GS的起始形成时间提早,18%和25%重度遮荫处理缩短各亚基和总亚基快速积累期,并降低灌浆后期积累速度,成熟期单粒总HMW-GS积累量低于对照,但成熟期籽粒HMW-GS和GMP含量高于对照。轻度遮荫（10%）延长了籽粒HMW-GS快速积累期,亚基积累量和含量均高于对照。【结论】遮荫处理影响小麦籽粒HMW-GS积累,但其效应与遮荫强度有关。     

不同基因型小麦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,利用十二烷基磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对36个小麦品种(系)的高分子量谷蛋白亚基组成(HMW-GS)进行了分析。结果共检测到Glu-A1位点编码的HMW-GS有3种类型,分别是Null、1和2*,其中Null出现频率较高(72.22%);Glu-B1位点编码的HMW-GS有7+8、7+9、6+8、13+19、7、13+16、17+18和20共8种类型,其中7+9出现的频率较高为41.67%;Glu-D1位点编码的HMW-GS有2+12、5+10、3+12、4+12、5+12和2+10共6种类型,其中2+12出现的频率最高(38.89%)。共检测到21种HMW-GS组合变异类型,其中Null,7+9,2+12出现频率较高(19.44%)。品质评分发现得分较高的有1、7+8、5+10、1、7+9、5+10、2*、13+19、3+12、2*、20、3+12、1、7+8、4+12和Null、13+16、4+12共6种组合,它们出现的频率为22.22%。