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。     

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。     

贵州主栽小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

采用SDS-PAGE技术对贵州省近50年来的50个主栽小麦品种的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成进行了分析,并按照Payne等人的评分方法计算其Gau-1位点的品质得分。结果表明,贵州省主栽小麦品种的HMW-GS组成类型较丰富,共检测到12种亚基和16种亚基组合类型,其品质评分为5-10分,平均6．9分,其中自育品种的品质评分为5-8分,平均为6,3分,低于全国的平均水平,5 10优质亚基的出现频率为17．9％;引进品种的品质评分为5-10分,平均为7．7分,5 10优质亚基的出现频率为42．9％。在50个品种中,有14个含5 10优质亚基,7个含2．亚基,2个含17 18亚基,可供优质小麦育种利用。本文还对今后贵州省小麦品质育种的策略和方法作了探讨。     

麦谷蛋白亚基与小麦品质的关系研究进展

麦谷蛋白对小麦加工品质具有重要决定作用。高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）与低分子量麦谷蛋白亚基（LMW-GS）通过分子间二硫键形成麦谷蛋白聚合体,影响面团流变学特性。HMW-GS组成可作为品质育种中亲本选配和杂交后代选择的重要蛋白标记。由于LMW-GS基因拷贝数较多、分子量小,且在电泳图谱上与醇溶蛋白相互重叠,其与品质的关系研究远不及HMW-GS深入。从麦谷蛋白亚基的质和量两个层次包括HMW-GS组成与品质的关系、LMW-GS组成对品质的贡献大小、HMW-GS和LMW-GS的比例对品质的影响等全面综述了麦谷蛋白亚基与品质的关系,并对麦谷蛋白亚基在品质育种中的应用前景进行探讨,为HMW-GS和LMW-GS用于小麦品质改良提供理论基础。     

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。     

相同遗传背景下7+8与17+18亚基对面团流变学特性的影响

甘春20号与永良4号均为甘肃河西及沿黄灌区大面积推广种植的优质春小麦品种,二者品质差异较大.甘春20号含有高分子量麦谷蛋白1、7＋8、5＋10亚基,永良4号含有1、17＋18、5＋10亚基,二者的差异仅在于Glu-B1位点的高分子量麦谷蛋白亚基不同.用甘春20号和永良4号分别按正、反交组合进行杂交,在杂种F3代,选择只有7＋8亚基和17＋18亚基差异的单株,在相同遗传背景下,研究二者对面团流变学特性的影响.结果表明,对于最大压力、变形功、P/L比值等指标,高分子量麦谷蛋白7＋8亚基的贡献比17＋18亚基大,达到极显著水平.而对于面团延展性,17＋18亚基的贡献比7＋8亚基大,达到极显著水平.因此,含有7＋8亚基的小麦面团弹性较好,适于加工面包,含有17＋18亚基的小麦面团延展性较好,适于加工面条.     

黑龙江省超强面筋小麦的育种策略和方法

根据黑龙江省的生态条件和我国强筋小麦的主要用途,提出了在黑龙江省培育和种植超强筋小麦及利用生化标记辅助选择等技术进行连续选择性回交等选育超强筋小麦的方法,分析了超强筋小麦的HMW-GS组成。     

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     

小麦高分子量谷蛋白亚基的遗传及其与品质关系的研究

以晋麦50为母本,Gabo为父本组合杂交,研究了其F2子粒的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的遗传规律,亚基和亚基组合与蛋白质含量及Zeleny沉降值的关系。结果表明:Glu-B1b与Glu-Bli、Glu-D1d与Glu-D1c的遗传符合一对相对基因的分离规律;蛋白质含量与亚基组合相关不显著;所研究的亚基中5+10亚基对沉降值的贡献大于4+12亚基,7+8亚基对沉降值的贡献大于17+18亚基,5+10亚基对沉降值的贡献最大。     

Effect of HMW-GS 5+10 on Quality Parameters in Four Leading Wheat Cultivars

HMW-GS 5+ 10 was introduced to four major wheat cultivars Kehan9, Kefeng3, Longmai20and Kenda4 through 5 or 6 consecutive backcrosses. No significant difference in protein content and dry glutencontent was observed between cultivars containing 5+ 10 and 2+ 12 or 3+12 (P＞0. 1). In cuitivars contai-ning HMW-GS 5 +10, the ratio of wet gluten content to dry gluten content was 2.9 -5.0 % (P＜0.01) lowerthan the ratio from the cultivars containing 2+ 12 or 3+12, the ratio of Zeleny sedimentation volume to drygluten content was 4.5 - 13.4% (P＜0. 05) higher. The degree of softening in cuitivars having 5+10 was 15- 25 FU (P＜0.01) lower, while the maximum resistance was 82 - 193 EU (P＜0.05) higher. Backcrosseswith biochemical marker assisted selection in the improvement of quality in wheat cultivars was discussed.     

小麦HMW-GS基因PCR分子标记的研究进展

对近年来小麦HMW-GS基因分子标记技术的发展情况进行了阐述,为今后对小麦HMW-GS基因的分子检测提供了参考。     

小麦远缘杂交后代的高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

以P7和郑州9023远缘杂交F2代株系为试材,用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium do-decyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)法鉴定分析了杂交后代的高分子量麦谷蛋白亚基(high-molecular-weight subunits of glutenin)组成。结果表明在Glu-A1,Glu-B1和Glu-D1三个位点上分别检测到2,5和2种亚基类型,3位点结合共出现10种组合类型。其中,在Glu-A1位点上出现了1和N亚基,1优质亚基出现的频率为37.5%;在Glu-B1位点上,7 8优质亚基和7 9亚基出现频率最高(均为31.3%);Glu-D1位点上出现了2 12亚基和被世界公认的优质亚基5 10,其中,5 10亚基出现频率高达68.8%。杂交后代中品质评分高达8分及以上的株系占3/8。     

河北省中南优质区试小麦HMW-GS遗传变异分析

采用SDS-PAGE电泳技术对2000～2003年度参加冀中南优质区试的小麦新品系的HMW-GS的遗传变异进行了研究，在这些品种中，Glu-1位点具有较为丰富的遗传变异，共检测到14种亚基和15种亚基组合类型，品质评分大部分在6～10之间，而且有逐年上升的趋势，强弹亚基出现的频率有显著提高。并鉴定出一批含优质亚基的品系。     

Qualitative Difference Between HMW-GS 5+10 and 2+12 NILs of Four Spring Wheat Cultivars with High-Quality Genetic Background

To investigate the effect of high molecular weight glutenin subunits (HMW-GS) 5+10 in high quality spring wheat, four near-isogenic lines (NILs) developed by 6 consecutive backcrosses sharing the same genetic background and differing only at the Glu-D1 locus in each pair were employed in this study. The results showed that gluten indexes were all +10 subunits introduced into the four% (P＜0.01) after the 5increased by 3.1-27.7cultivars. Their stability time was increased by 128, 104, 233 and 36%, where the maximum resistance raised by 130, 56.04, 95.10 and 16.33% in Kefeng 6, Longmai 20, Longfumai 10and Xiaobingmai33, respectively.     

小麦品质改良中5+10亚基导入规律研究

利用蛋白质含量不同且不含有5+10亚基的亲本材料与蛋白质含量不同但含有5+10亚基的亲本材料杂交,研究优质小麦育种和种质材料创新中5+10亚基的导入规律,结果表明,5+10亚基的导入率既与5+10亚基的遗传背景有关,又与被改良品种材料的蛋白质含量有关,但与5+10亚基材料的蛋白质含量的关系不大。在含有5+10亚基的优质品种选育和种质材料创新中,受体品种的蛋白质含量不能太低,而且要选用合适的杂交组合类型,以提高后代品系5+10亚基的出现频率。     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基在杂种后代的品质差异

利用２个小单交组合的Ｆ２群体,研究了不同高分子量麦谷蛋白亚基在几个品质性状上的差异。结果表明,不同亚基的蛋白质含量,湿面筋含量和干面筋含量存在明显差异,但上述品质性状的变异与亚基的品质评分值不相一致。Ｚｅｌｅｎｙ沉降值与亚基评分值相一致,且经方差分析,不同亚基的沉降值差异达到显著水平。     

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。     

Allelic Variation and Genetic Diversity at Glu-1 Loci in Chinese Wheat (Triticum aestivum L.) Germplasms

Wheat processing quality is greatly influenced by the seed proteins especially the high molecular weight glutenin subunit (HMW-GS) components, the low molecular weight glutenin subunit (LMW-GS) components and gliadin components. Genes encoding the HMW-GS and LMW-GS components were located on the long arms and the short arms of homoeologous group 1 chromosomes, respectively. HMW-GS components in 5 129 accessions of wheat germplasms were analyzed systematically, including 3 459 landraces and 1 670 modern varieties. These accessions were chosen as candidate core collections to represent the genetic diversity of Chinese common wheat (Triticum aestivum ) germplasms documented and conserved in the National Gene Bank. These candidate core collections covered the 10 wheat production regions in China. In the whole country, the dominating alleles at the three loci are Glu-A1b (null), Glu-B1b (7 + 8), and Glu- D1a (2 + 12), respectively. The obvious difference between the land race and the modern variety is the dramatic frequency increase of alleles Glu-A1a (1), Glu-B1c (7 + 9), Glu-B1h (14 + 15), Glu-D1d (5 + 10) and allele cording 5 + 12 subunits in the later ones. In the whole view, there is minor difference on the genetic(allelic)richness between the landrace and the modern variety at Glu-1, which is 28 and 30 respectively. However, the genetic dispersion index (Simpson index) based on allelic variation and frequencies at Glu-A1, Glu-B1 and Glu-D1 suggested that the modern varieties had much higher genetic diversity than the landraces. This revealed that various isolating mechanisms (such as auto-gamous nature, low migration because of undeveloped transposition system) limited the gene flow and exchange between populations of the landraces, which led up to some genotypes localized in very small areas. Modern breeding has strongly promoted gene exchanges and introgression between populations and previous isolated populations. In the three loci, Glu-B1 has the highest genetic diversity, then Glu-D1, while Glu- A1 always keeps the lowest genetic diversity. In the landrace, the three regions with the highest allelic richness are Huanghuai Winter Wheat Region, Northwest Spring Wheat Region and Southwestern Winter Wheat Region. For the bred varieties, the highest allelic richness existed in Southwest Winter Wheat Region, Huanghuai Winter Wheat Region, Low & Middle Branch Winter Wheat Region of Yangtze River. Introduction and utilization of foreign varieties in cross breeding has had great effects on the allelic components and frequency of the three loci, which greatly affected the genetic dispersion index. This has made “population“ of the modern variety quite different from that of the landrace.