小麦高分子量谷蛋白亚基近等基因系的研究

以安农8455为母本,Pan555为父本组合杂交,并采用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS PAGE)对安农8455/Pan555的620粒F2籽粒的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW GS)进行了测定,结果表明:F2籽粒中共出现了15种带型组合,可稳定出多对近等基因系;Glu A1a与Glu A1c分离比为1∶1;Glu B1b与Glu B1c分离比为9∶7;Glu D1d与Glu D1i分离比为1∶1;Glu B1b与或Glu B1c的不完全表达率为4 0%。     

高、低分子量麦谷蛋白亚基等位变异对小麦加工品质性状的影响

 以面包加工品质差异较大的普通小麦DH群体 (Pavon×Avocet) ,其等位变异位点为Glu A1(N和 2 )、Glu B1(7+8和 17+18)、Glu D1(2 +12和 5 +10 )、Glu A3(a和b)和Glu B3(b和h) ,研究了HMW GS和LMW GS等位变异对小麦加工品质的影响。结果表明 ,HMW GS和LMW GS等位变异对籽粒蛋白质含量和SDS沉降值的影响未达显著水平 ,对和面时间与耐揉性的影响达 1%显著水平。按位点贡献大小排序 ,Glu D1>Glu B1>Glu     

小麦近等基因系高分子量谷蛋白亚基对品质的影响

本研究以京411为背景的含有不同小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)的小麦近等基因系为材料,通过1年3点试验,研究了HMW-GS与小麦SDS-沉降值、揉混特性的关系.结果表明:1)Glu-D1,Glu-B1,Glu-A1位点对沉降值和揉混特性的影响顺序为Glu-D1＞ Glu-B1＞ Glu-A1.2)各个位点对沉降值的贡献表现为,在Glu-A1上,N=1;在Glu-B1上7+8-17+18;在Glu-D1上,5+10＞2+12.3)各个位点对揉混特性的影响表现为,在Glu-A1位点上,N＞1;当Glu-B1位点为17+18亚基,Glu-D1位点为2+12亚基时,但N亚基与1亚基的揉混特性没显著性差异,但是当Glu-B1位点为7+8亚基,Glu-D1位点为2+12亚基时,N亚基的揉混特性明显优于1亚基;当Glu-A1亚基都为1,Glu-D1亚基都为2+12时,Glu-B1位点上7+8亚基与17+18的揉混特性无显著差异,但当Glu-A1亚基都为N,Glu-D1亚基都为2+12时,Glu-B1位点上7+8亚基的揉混特性优于17+18亚基;在Glu-D1上,5+10＞2+12.4)组合为N,7+8,5+10的小麦无论是在耐柔性上还是在面筋强度上都是最好的.研究还发现,Glu-D1位点对谷蛋白含量及揉混仪参数的加性效应最大.     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基研究进展

高分子量麦谷蛋白亚基 (HMW -GS)对小麦品质有显著影响 ,1,2 ,5 +10 ,17+18,14 +15等亚基组合通常与较好的面包烘烤品质相关联 ,这些亚基赋予面团很好的弹性和韧性。一些优质亚基基因被标记和克隆并应用在育种中。小麦HMW -GS及其基因的研究为小麦品质的改良提供了理论根据。本文对高分子量麦谷蛋白亚基的结构与组成、对品质的影响、基因的分子标记与克隆及其在育种中的应用作了综述     

高分子量麦谷蛋白亚基表达量与小麦加工品质性状的关系研究

 高分子量麦谷蛋白亚基表达量是影响小麦品质性状的重要原因之一。用251份我国秋播麦区主栽品种和高代品系研究了高分子量麦谷蛋白亚基表达量与全粉蛋白质含量、SDS沉降值、和面时间、耐揉性及弱化值的关系。结果表明,20亚基的表达量最高,而8亚基的表达量最低。高分子量麦谷蛋白亚基表达量与全粉蛋白质含量和SDS沉降值的相关系数较高,与和面时间、耐揉性及弱化值的相关系数较低。就单个亚基的表达量而言,5亚基的表达量与SDS沉降值、和面时间、耐揉性和弱化值的相关性较高,皆达1%的显著水平,相关系数分别为0.38,0.46,0.37和0.37,10亚基的表达量与全粉蛋白质含量、SDS沉降值、和面时间、耐揉性和弱化值的相关系数较小,分别为0.22,0.08,0.03,0.04和-0.03.     

小麦新品系高分子量麦谷蛋白亚基的组成研究

采用SDS-PAGE电泳方法鉴定和分析了199个春小麦高代品系的高分子量谷蛋白亚基( HMW-GS)组成与分布.结果表明,在Glu-A1、Glu-B1 和Glu-D1三个位点上共检测到10种不同的高分子量谷蛋白亚基及21种亚基组合类型,优质亚基5+10占的比例较高(60.30;),但含2*、7+8、5+10,1、7+8、5+10和1、17+18、5+10等优质亚基组合的比例较低(16.58;) .按照Payne等人的评分方法进行了评分, 199个春小麦高代品系的高分子量麦谷蛋白亚基Glu-1评分在3～10,平均为7.38分.     

高分子量麦谷蛋白亚基对小麦蛋白质品质特性的影响

为了明确高分子量麦谷蛋白亚基对小麦籽粒蛋白质品质特性的影响,以陕西关中和河南豫北农户大田种植的80份小麦品种为材料,分析不同小麦品种HMW-GS组成及其对籽粒蛋白质品质特性的影响。结果表明,不同位点及位点内单个亚基都对籽粒蛋白质品质特性有显著影响。3个不同位点对小麦籽粒蛋白质品质性状影响的大小顺序为Glu-D1>Glu-B1>Glu-A1。在Glu-A1位点内,1>Null;在Glu-B1位点内,14+15>7+8>7+9;在Glu-D1位点内,5+10>2+12>4+12。参试品种中亚基组合为1/7+8/5+10和Null/7+8/2+12的小麦品种蛋白质品质特性较好。     

小麦蛋白质品质的高分子量麦谷蛋白亚基评分系统研究

 针对现有高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）评分系统的局限性，选用100个春小麦品种，测定了其HMW-GS以及蛋白质含量、湿面筋含量、干面筋含量、面筋指数和SDS沉淀值等5项小麦蛋白质品质，并通过数量化理论及统计学鉴评方法，研究了HMW-GS与小麦蛋白质品质的关系，得到了5个多元回归方程，决定系数均在0.96以上，能准确预测5个蛋白质品质，建立了针对不同小麦蛋白质品质的HMW-GS评分系统。总体来看，1亚基、2*亚基、7亚基、5+10亚基和10亚基对小麦蛋白质品质有积极意义，属于优质亚基，但对于不同的蛋白质品质，亚基的作用不尽相同，10亚基有利于蛋白质数量的增加，5+10亚基有利于蛋白质质量的提高。     

龙麦20小麦品种中7+8*亚基和17+18亚基近等基因系间的品质差异

 【目的】确定高分子麦谷蛋白亚基17＋18和7+8*间的遗传差异。【方法】利用生化标记和选择性回交（5次）的方法将拥有超量表达的Bx7亚基的加拿大超强筋小麦品种Glenlea的7+8*亚基转移到了小麦品种龙麦20亚基组成为1,17+18,5+10的近等基因系（NILs）中,获得了龙麦20的17+18亚基和7+8*亚基的近等基因系。2005年这对近等基因系被种植在黑龙江农业科学院育种研究所的试验地里,试验设计采用随机取组,6次重复。【结果】品质分析结果表明,7+8*亚基类型的龙麦20与17+18亚基龙麦20类型相比,面粉蛋白质含量提高5%（P =0.012）、干面筋含量增加4%（P =0.018）、湿面筋/干面筋降低2%（P =0.043）、沉降值提高10%（P =0.013）、形成时间提高13%（P=0.258）、稳定时间提高256%（P =0.029）、断裂时间提高86%（P =0.020）、软化度降低35%（P =0.007）。【结论】7+8*亚基对面筋强度有较大的正向影响。     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基组成与面包烘烤品质关系的研究

研究高分子量麦谷蛋白亚基组成与小麦品质性状(SDS沉降值、比沉降值)的关系.结果表明,Glu-Al、Glu-Bl和Glu-Dl位点控制的亚基等位变异与品质性状密切相关.在Glu-Al位点控制的3种亚基等位变异类型中,对品质的效应以1=2*＞N(缺失);在Glu-Bl位点控制的4种亚基等位变异类型中,对品质的效应以17+18=7+8＞7+9=6+8;在Glu-Dl位点控制的2种亚基等位变异类型中,对品质的效应以5+10＞2+12.具亚基1或2*,17+18或7+8,5+10组合类型的小麦品种可望有较好的烘烤品质.     

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。     

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。     

水氮互作对不同基因型小麦HMW-GS含量及GMP粒度分布的影响

[目的]小麦籽粒高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)的组成类型及含量是衡量小麦品质优劣的重要性状之一,也是面粉加工品质的主要评价指标.本文旨在揭示水氮互作对不同基因型小麦单个HMW-GS的相对含量、HMW-GS的总量及谷蛋白大聚合体(GMP)粒度分布的影响及其相互关系.[方法]通过反相高效液相色谱(RP-HPLC)和激光衍射粒度分析仪对小麦籽粒中的HMw-GS和GMP粒度进行分析.[结果]灌水增氮条件促进强筋小麦GC8901、中筋小麦TS23的HMW-GS、LMW-GS的积累及GMP中大粒径颗粒所占百分比的提高,且GMP含量相应提高;相同处理抑制弱筋小麦SN1391的HMW-GS、LMW-GS的积累,但促进GMP中的大粒径颗粒的形成.与灌水条件相比,非灌水增氮条件下,SN1391籽粒中的HMW-GS、LMW-GS含量上升,GMP中的大粒径颗粒所占的比例显著提高.[结论]灌水增氮有利于GC8901和TS23 HMW-GS、LMW-GS的积累和GMP中大粒径颗粒的形成,而非灌水增氮则有利于SN1391HMW-GS和LMW-GS的积累和GMP中大粒径颗粒的粒度分布.     

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     

5＋10和2＋12亚基小冰麦33生产密度下品质差异的研究

为了解在黑龙江省小麦生产密度下5＋10亚基与2＋12亚基在超强筋小麦遗传背景下遗传效应的差异,2007-2008年将超强筋小麦品种小冰麦33（2^＊,7＋8,2＋12）和5＋10亚基小冰麦33（2^＊,7＋8,5＋10）种植在黑龙江省农业科学院育种研究所的试验地内。试验设计采用对比排列,4次重复,小区面积为1.2×4.4 m^2,密度为650株·m^-2。两年的品质分析结果表明：5＋10亚基的小冰麦33在蛋白质含量和干面筋含量上与小冰麦33基本相同,统计学上无显著差异;在面筋指数、形成时间、稳定时间、断裂时间、最大抗延阻力和拉伸面积上比2＋12亚基的小冰麦33分别高2.4%（P=0.01）、67.3%（P〈0.01）、99.8%（P〈0.01）、102.6%（P〈0.01）、17.0%（P=0.01）、11.9%（P=0.05）;在湿面筋、吸水率和延伸性上分别低3.5%（P=0.12）,0.5%（P=0.31）和6.3%（P=0.08）。以上研究结果表明,在黑龙江省小麦生产密度下（密度为650株·m^-2）,5＋10亚基在超强筋小麦品种小冰麦33遗传背景下对多数品质指标均有较大的改善。     

小麦属G组染色体编码的高分子量谷蛋白亚基多态性

用SDS－PAGE和PCR扩增方法对提莫菲维小麦和阿拉拉特小麦G组染色体编码的高分子量谷蛋白亚基（HMW－GS）的多态性进行了研究。无论从蛋白质水平还是从DNA水平来看，G组染色体编码的HMW－GS都存在遗传多样性，15个供试材料表现出8种表型，并与普通小麦和硬粒小麦的HMW－GS不同，为了研究G组染色体编码的HMW－GS与小麦品质的关系；利用普通小麦的Glu-1Y位点中部重复结构区的保守序列设计的2个特异性引物对G组染色体进行PCR扩增可以鉴别Glu-1G位点的等位基因变异，且与SDS－PAGE的结果一致。     

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。     

水氮互作对不同基因型小麦HMW-GS含量及GMP粒度分布影响

 摘要：【目的】小麦籽粒高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）的组成类型及含量与谷蛋白颗粒的分子大小密切相关,是衡量小麦品质优劣的重要性状之一,也是面粉加工品质的主要评价指标。本试验研究了水氮互作对不同基因型小麦品种的单个HMW-GS的相对含量、HMW-GS的总量及GMP粒度分布的影响。【方法】通过反相高效液相色谱（RP-HPLC）和激光衍射粒度分析仪分别对小麦籽粒中的HMW-GS和GMP粒度进行了定量分析。【结果】研究表明,灌水增氮条件促进强筋小麦GC8901、中筋小麦TS23的HMW-GS、LMW-GS的积累及GMP中大粒径颗粒所占百分比的提高,且GMP含量相应提高;相同处理抑制了弱筋小麦SN1391的HMW-GS、LMW-GS的积累,但促进GMP中的大粒径颗粒的形成。与灌水条件相比,干旱增氮条件下,SN1391籽粒中的HMW-GS、LMW-GS含量上升,GMP中的大粒径颗粒所占的比例显著提高。【结论】灌水与增施氮肥互作对GC8901和TS23 GMP中的大粒径颗粒的形成有促进作用,而干旱与增施氮肥能够提高SN1391的大粒径颗粒的粒度分布。     

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。