我国部分小麦新品种(系)的高分子谷蛋白亚基遗传变异分析

利用SDS PAGE方法对我国 5 2份新育成的优质品种 (系 )的高分子谷蛋白亚基进行了分析。按照Payne的谷蛋白亚基评分标准进行了品质评分。结果表明 ,这些品种 (系 )的品质评分为 7 2 8,高分子谷蛋白变异较为丰富 ,Glu A1位有两个等位变异“N”和“1”主要为 1亚基 ,占 (73 1% ) ;Glu B1有 7+8(46 3% )、7+9(36 5 % )、2 0(5 8% )、17+18(3 8% )、13+16 (3 8% )、14 +15 (3 8% ) 6个等位变异类型 ,但主要以 7+8和 7+9为主 ;Glu D1有 5 +10 (36 6 % )、2 +12 (5 1 9% )、4 +12 (11 5 % ) 3个等位变异类型 ,以 2 +12和 5 +10为主。其结果基本反映了我国目前培育的小麦品种的谷蛋白亚基组成情况。研究还证明优质亚基 5 +10、2 亚基在我国小麦品种中的比例偏低 ,因此在育种中应加强优质的谷蛋白亲本材料的引进和利用 ,并对材料中的优质基因源在四川小麦优质育种中的应用进行了讨论     

山西小麦品种(系)的高分子谷蛋白亚基遗传变异分析

应用SDS -PAGE技术 ,对来源于山西的 39份小麦品种 (系 ) ,其中 2 6个为已审定的被大面积推广的高产品种 ,1 3个为新近育成的优良品系 ,分析了它们的高分子谷蛋白亚基组成。同时按照Payne等的谷蛋白亚基评分标准 ,进行了品质评分。结果表明 ,山西小麦育成品系的高分子谷蛋白亚基的组成较差 ,主要表现在 :Glu -A1位点上主要为Null或 1亚基 ,2 较少 ;在Glu -B1上为 7+8、7+9或 2 0亚基 ;而在Glu -D1上主要为 2 +1 2亚基 ,优质的5 +1 0亚基组合较少。这也可能部分解释了山西小麦的烘烤品质较差的原因。因此 ,可以加强引进具有优质谷蛋白亚基的小麦种质资源 ,综合利用SDS -PAGE等技术将它们引入小麦品种中 ,丰富小麦品种中谷蛋白亚基组成的遗传基础 ,从而进一步提高山西小麦的品质育种的水平。另外 ,其中的 5个含优质亚基、兼抗条锈病的品种 (系 )可以作为四川小麦育种的种质资源     

两个小麦-黑麦远缘杂交高代抗病株系的贮藏蛋白分析

通过SDS PAGE、A PAGE方法对两个小麦 -黑麦远缘杂交高代抗病株系 98- 110 4、98- 917共 2 6个材料的高分子量谷蛋白亚基的组成、醇溶蛋白Gli B1l特异位点的有无分别进行了分析。结果表明 ,在这 2 6个材料的Glu A1、Glu B1、Glu D1位点上分别检测到了 2、3、2个等位基因 ,在每个位点上 ,出现频率最高的等位基因分别为Glu A1a(96 15 % )、Glu B1b(92 30 % )、Glu D1d(84 6 2 % )。Nei’s遗传变异系数H分析表明 :供试材料在Glu D1位点上变异最大 ,其次是Glu B1、Glu A1;其中株系 98- 110 4在Glu A1、Glu B1、Glu D1位点上的遗传变异系数H分别为 0、0 180、0 180 ,株系 98- 917在这 3个位点上的遗传变异系数H相应为 0 117、0 117、0 30 5。从高分子量谷蛋白亚基组成分析可知 ,此高代抗病株系高分子量谷蛋白亚基组合方式共有 5种 :(1、7+8、5 +10 )、(1、7+9、2 +12 )、(1、7+8、2 +12 )、(N、7+8、5 +10 )、(1、14 +15、5 +10 ) ;其中亲本A4 2 912类型 (1、7+8、5 +10 )所占比例最多 ,为80 77%。另外通过A PAGE方法检测出 4个具有亚基组成变异的材料 98- 110 4 - 9(1、7+9、2 +12 )、98- 917- 15(1、7+8、2 +12 )、98- 917- 2 7(N、7+8、5 +10 )、98- 917- 2 9(1、14 +15、5 +10 )均为 1RS/ 1BL易     

四川部份小麦新品系的Glu-1位点基因多样性分析

应用SDS -PAGE技术 ,分析了 2 4份四川小麦新品系的高分子量谷蛋白亚基 ,并计算其品质得分。结果表明 :大部分品系的Glu -A1位点上具有 1亚基 ,Glu -D1位点上 5 +1 0亚基达 75 % ,但Glu -B1位点上的 7+8或 1 7+1 8亚基比例较低。所有品系的品质得分为 4～ 1 0分 ,平均 7 7分。说明四川小麦的品质水平有了一定提高     

山东省小麦品种高分子量谷蛋白亚基遗传变异分析

对山东省 2 0世纪 6 0年代以来育成推广的 6 0个小麦品种的高分子量谷蛋白亚基的遗传变异进行了分析 ,并分析了亚基和面粉品质的关系。结果表明 :在所研究的小麦品种中 ,Glu -1位点具有较丰富的遗传变异类型 ,共有 1 3种亚基类型和 2 2种亚基组成模式。各亚基出现频率不尽相同 ,A1位点上的 1亚基出现频率为 5 0 0 % ,B1位点上 7+ 8亚基出现频率为 4 8 3% ,D1位点上 2 + 1 2亚基出现频率为 6 5 0 %。亚基 1 ,2+ 1 2 ,7+ 8模式出现频率最高 ,同时出现了含有 2 + 1 0亚基的新的亚基组成模式。优质亚基 5 + 1 0仅在 80年代以后选育推广的小麦品种中存在 ,且 5 + 1 0亚基出现频率和高分子量谷蛋白亚基品质评分均呈现上升趋势。亚基 7+ 9、1 3+ 1 6、5 + 1 0均对沉降值和谷蛋白大聚体 (GMP)含量有显著的正向作用     

江苏省小麦品种的谷蛋白亚基组成分析

为了解江苏省小麦品种的谷蛋白亚基组成现状,为品质育种提供理论指导,选用77份来自江苏省淮南和淮北主要小麦育种单位的育成品种或高代品系,利用聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE)对Glu-1和Glu-3位点进行了鉴定。结果表明,参试品种(系)Glu-1和Glu-3位点的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)和低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)变异丰富。共检测到12个HMW-GS等位变异,其中Glu-A1位点有3个,Glu-B1位点有5个,Glu-D1位点有4个。LMW-GS的Glu-A3和Glu-B3位点则分别检测到5个和6个等位变异。淮北小麦的HMW-GS多态性高于淮南小麦。Glu-1和Glu-3位点等位变异的分布频率差异较大,且淮北和淮南表现不同,优质亚基比例较低。Glu-1位点主要亚基类型为0(46.8%)、1(49.4%)、7+8(63.6%)和2+12(63.6%),Glu-A3位点主要亚基类型为a(23.4%)、c(57.1%)和d(15.6%),Glu-B3位点主要亚基类型为b(22.1%)、f(49.4%)和j(1B/1R易位)(16.9%)。淮北小麦的高分子量谷蛋白优质亚基及亚基组合较少,Glu-B3j分布频率高(54.5%),亚基质量有待提高;淮南小麦的优质亚基及组成亦较少,需根据中筋和弱筋小麦育种目标并结合蛋白质含量和亚基选择进行改良。     

多小穗小麦品系10-A及其改良系的谷蛋白分析

应用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS -PAGE)分析了多小穗小麦品系 10 -A以及来源于三交组合 10 -A/ 88- 16 43/川育 12号的 5 6个稳定品系的谷蛋白。结果表明 ,10 -A、88- 16 43和川育 12号的谷蛋白带纹各不相同 ,能彼此区分。在这 5 6个后代品系中 ,高分子量谷蛋白带纹出现了与 88- 16 43、川育 12号一致的类型以及 4种三亲本间的重组类型 ,没有出现 10 -A的谱带类型和突变类型。在这些品系中 ,有 8个品系含优质亚基组合2 ,7+ 8,5 + 10 (占 14 3% ) ,11个品系含优质亚基组合 1,7+ 8,5 + 10 (占 19 6 % )。     

新疆冬小麦地方品种高分子量麦谷蛋白亚基的地理分布及其新发现亚基的特性

[目的]和方法]为了揭示新疆小麦地方品种高分子量谷蛋白亚基( HMW - GS)的遗传多样性,对新疆北部地区(北疆)、东部地区(东疆)和南部地区(南疆)小麦地方品种HMW - GS的分布进行了研究.[结果]研究表明:新疆小麦地方品种HMW - GS等位变异的分布与其地理来源具有密切关系,除Glu - B1位点外,Glu -A1和Glu - D1位点等位变异在北部地区、东部地区和南部地区的分布频率存在显著差异.在Glu - A1位点,Glu - A1c编码的亚基出现的频率最高,其次是Glu - A1b编码的2*亚基;但在北部地区,几乎所有品种都含有Glu -A1c编码的亚基,仅有1个品种含有Glu-A1b编码的2*亚基.在Glu - B1位点,新疆大多数小麦地方品种含有Glu -B1b编码的7+8亚基.在Glu - D1位点,新发现的等位基因Glu -D1bp(t)编码的2.6亚基在东疆和南疆出现的频率较高,但在北疆出现的频率最低,分别为91;(东疆),61;(南疆),19;(北疆);等位基因Glu - D1bp(t)在南疆冬小麦地方品种中普遍存在.然而,北疆是以等位基因Glu - D1a编码的2+12亚基为主,其频率为83;.关于Glu - D1bp(t)的起源,推测可能是在南疆地区自然突变产生,然而由于南疆和东疆荒漠化造成的地理阻碍使其向北疆传播的概率较低,同时抑制了该基因向东亚地区的迁移.[结论]基于DNA序列的氨基酸序列比对,发现Glu -D1bp(t)编码的2.6亚基与Glu - D1al编码的2.2*亚基非常相似.     

小麦F_2籽粒中HMW-GS的分离规律研究

小麦高分子量麦谷蛋白亚基(HMW GS)对小麦面粉品质有不同的影响,因此,了解双亲HMW GS在F2籽粒中的分离规律和分布特征,对确定品质育种的选择方案以及对杂种小麦原粮品质的评估等有实践指导意义。本研究用10%SDS PAGE方案测定了小偃6号/Pan555的208粒F2籽粒的显带情况:①共出现8种HMW GS带型组合,其中杂合型与缺失型组合约占41 9%;②Glu D1d(5+10)与Glu D1N(空)的分离比为3∶1;Glu B1h(14+15)与Glu B1c(7+9)的分离比为9∶7;③Glu B1c(7+9)的不完全表达率为2 0%;Glu D1d(5+10)的不完全表达率亦为2 0%;④仅出现单一带型Glu B1h(14+15)的约占18 7%。     

小麦高分子量谷蛋白亚基及1B·1R易位系对新疆拉面品质性状的影响

[目的]小麦高分子量谷蛋白亚基的遗传变异及1B·1R易位系对新疆拉面品种品质性状的影响.[方法]利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)及1B·1R易位系分子标记,分析了82份新疆小麦材料高分子量谷蛋白亚基及1B·1R易位系组成和分布频率,对其理化品质和面团流变学特性进行检测,评价拉面蒸煮品质.[结果]82份小麦材料共出现9种高分子量谷蛋白亚基类型,6种高分子量谷蛋白亚基与9项次理化品质性状相关性显著,6种亚基与14项次面团流变学特性相关性显著,5种亚基与15项次拉面感官评价指标评分相关性显著.其中7+8、5+10、2+10为优质亚基,7、7+9、2+12为劣质亚基.同时,小麦品质性状以及拉面品质指标在1B·1R易位系中的表现都比在非1B·1R易位系中差,特别是面团流变学特性方面两者相差较大.[结论]利用HMW-GS组成,能够对小麦品质特性和拉面食用品质特性指标进行准确预测.在以后研究中应注意亚基组合对拉面品质指标的影响.同时,淘汰1B·1R易位系材料将有助于提高小麦的面筋质量.     

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     

中国小麦品种资源Glu-1位点组成概况及遗传多样性分析

 分析了 5 12 9份中国小麦初选核心种质样品HMW GS的组成情况 ,其中地方品种 345 9份、育成品种(系 ) 16 70份。这些材料作为初级核心种质基本代表了保存在国家长期库中的普通小麦种质资源的遗传多样性 ,覆盖了中国小麦栽培的 10大生态区。总体来看 ,在Glu A1、Glu B1和Glu D13个位点上的主要等位变异分别为null、7+8和 2 +12。育成品种中 1、7+9、14 +15、5 +10和 5 +12亚基 (对 )的频率比地方品种有很大的提高。在Glu 1位点上 ,地方品种与育成品种的遗传丰富度差异甚微 ,但育成品种的遗传离散度指数却显著高于地方品种。在 3个位点中 ,Glu B1位点的多样性最丰富 ,其次为Glu D1位点 ,Glu A1位点的多样性最差。从生态区来讲 ,地方品种变异类型最丰富的 3个大区是黄淮冬麦区、西北春麦区和西南冬麦区 ;选育品种最丰富的 4个大区是西南冬麦区、黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区和北部冬麦区。由于广泛的引种、杂交、选择以及亲本选配中的偏爱 ,造成许多生态区遗传离散度指数高低与遗传丰富度出现相矛盾的现象 ,这点在长江中下游冬麦区材料中表现尤为突出。育成品种与地方品种间遗传分化系数分析表明 ,现代引种和杂交育种使我国小麦品种“群体”遗传组成和结构发生了质的变化。     

陕西省小麦品种资源高分子量谷蛋白亚基组成研究

研究了陕西省主要小麦资源高分子量谷蛋白亚基组成及其与加工品质的关系。结果表明 ,农家种亚基类型单一 ,育成种和早期国外种亚基类型分布不尽合理 ,3类材料均缺乏优质亚基 ;近期国外品种 Glu- 13个基因位点优质亚基数量较多 ,特别是 5 +10亚基 ,应加强引进、研究和利用 ;亚基 1(Glu- A1a) ,14 +15 (Glu- B1h) ,17+18(Glu- B1i)和 5 +10 (Glu- D1d)分别对多种加工品质性状效应较大 ,均为优质亚基 ;3个基因位点对加工品质的贡献值大小次序为 Glu- D1>Glu- A1>Glu- B1。     

密穗小麦高分子量谷蛋白亚基组成分析密穗小麦高分子量谷蛋白亚基组成分析

采用十二烷基硫酸钠 -聚丙烯酰胺凝胶电泳 ( SDS- PAGE)方法 ,分析了 32份密穗小麦的高分子量谷蛋白亚基 ( HMW- GS)组成。在 3个位点上一共检测到 12种不同的亚基类型。在 Glu- B1位点上 ,密穗小麦的高分子量谷蛋白亚基组成具有其明显的组成特点 ,表现为 2 1和 13+16亚基出现频率较高 ,分别为 34 .83%和 18.75% ,而这 2种亚基在普通小麦和斯卑尔脱小麦中为极稀有亚基 ;密穗小麦在 Glu- A1和 Glu- D1位点上的主要亚基变异形式与普通小麦相似 ,即以 null( Glu- A1)、2 +12和 5+10 ( Glu- D1)为其主要变异形式。另外 ,本研究还筛选出了 7份具有 5+10优质亚基的材料 ,这将为提高密穗小麦与普通小麦种间杂交种的品质杂种优势提供了材料基础。最后讨论了密穗小麦的起源     

中国小麦大面积推广品种及骨干亲本的高分子量谷蛋白亚基组成分析

 对在我国小麦育种中发挥过重要作用的 2 2个骨干亲本、在生产上曾发挥过巨大增产效益的 4 5个品种 ,以及 18个优质面包品种的高分子量谷蛋白亚基组成进行了比较系统的分析。结果表明 ,骨干亲本在 Glu- A1位点有两种等位变异类型“0”和“1”;Glu- B1有“7+8”、“7+9”、“14 +15”、“17+18”、“6 +8”　 5个等位变异类型 ,但主要以“7+8”和“7+9”为主 ;Glu- D1有“2 +12”、“2 +10”、“5 +10”、“4 +10”、“4 +12”、“2 +11” 6个等位变异类型 ,以“2 +12”和“2 +11”为主要类型。在骨干亲本中仅有一个“早洋麦”(Early Prem ium)携带“5 +10”;一个 St2 4 2 2 / 4 6 4携带“14 +15”。此外 ,两个比较重要的材料“玛拉”(Mara)和“阿龙爪”(Alondra)携带“5 +10”。在大面积推广品种中 ,只有“扬麦5号”为“5 +10”携带者 ;“小偃 6号”和“豫麦 7号”携带“14 +15”;“阿夫”、“农大 139”、“郑州 6 83”、“繁 6”等 4个品种携带“17+18”。我国第一批优质小麦品种主要有两个类群 ,即“5 +10”和“14 +15”,前者以“中作 8131- 1”及其变异后代选系为代表 ,后者以“小偃 6号”和其衍生品种为主。此外 ,还查明“17+18”,来源于意大利品种“阿夫” (Funo,或选系 )。上述结果基本反映了 5 0     

普通小麦谷蛋白亚基与烘烤品质的关系

用统计分析的方法研究了小麦谷蛋白亚基的不同等位基因变异对烘烤品质性状的影响。结果表明：Ｇｌｕ－Ａ１ｂ和Ｇｌｕ－Ｄ１ｄ大多与优良的烘烤品质相关,而Ｇｌｕ－Ａ１ｃ和Ｇｌｕ－Ｄ１ａ则与较差的烘烤品质有关;高、低分子量谷蛋白亚基的相对含量及比例对品质也有一定的影响。其中Ａ组亚基的相对含量与大多数品质性状呈正相关,与软化度呈负相关,Ｃ组亚基则相反,Ｂ组亚基与所有品质性状的相关性不显著。     

利用Aroona近等基因系研究高分子量麦谷蛋白亚基对面包加工品质的影响

【目的】低分子量麦谷蛋白亚基（LMW-GS）以Glu-A3c、Glu-B3b、Glu-D3c为背景,明确不同高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）对面团流变学特性、贮藏蛋白组份含量和面包加工品质作用大小。【方法】在新疆乌鲁木齐和石河子种植以澳大利亚小麦品种Aroona作为轮回亲本培育的近等基因系（NILs）,并测定其粉质仪、拉伸仪、贮藏蛋白组份含量和面包加工品质等参数。【结果】HMW-GS对延展性效应不显著,对面团强度效应大小为Glu-D1＞Glu-B1＞Glu-A1;就单个亚基对而言,7+9、17+18和5+10面团强度最大;亚基组合1、7+9、5+10具有最大面团强度,2*、7+9、2+12和1、7+9、2.2+12具有最好的延展性。HMW-GS对不溶性谷蛋白聚合体百分含量（%UPP）效应大小为Glu-D1＞Glu-B1＞Glu-A1;就单个亚基对而言,7+9、17+18和5+10的%UPP最高;亚基组合1、7+9、5+10具有最高的%UPP。HMW-GS对面包总分效应大小为Glu-D1＞Glu-A1＞Glu-B1;就单个亚基或亚基对而言,1、2*、2+12和5+10具有最高的面包总分;亚基组合1、7+9、2+12面包总分最高,1、7+9、5+10次之,null、7+9、2+12最低。【结论】在相同LMW-GS（Glu-A3c、Glu-B3b、Glu-D3c）背景下,HMW-GS对面团强度、%UPP和面包加工品质影响较大,对延展性影响较小;单个亚基或亚基对1、2*、7+9、17+18和5+10对小麦品质影响较大;亚基组合1、7+9、5+10可作为品质改良的最佳组合。     

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.