黄淮麦区部分小麦种质资源高分子量谷蛋白亚基组成分析

为了深入了解黄淮麦区小麦(Triticum aestivum L.)种质资源高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成情况,为品质育种提供信息,利用SDS-PAGE电泳技术对185份普通小麦材料和5份黑粒小麦共计190份种质材料的HMW-GS组成进行了分析.结果表明这些材料在Glu-A1位点具有2种亚基类型(null,1),Glu-B1位点具有5种亚基类型(7 8,7 9,14 15,6 8,17 18),Glu-D1位点上具有3种亚基类型(2 12,5 10,5 12).对面包加工品质具有正效应的优质亚基14 15出现频率为7.36%,5 10出现频率为34.74%,5 12出现频率为2.63%.对面包烘烤而言,优质亚基组合1/14 15/5 10、1/7 8/5 12和1/7 8/5 10出现频率较低,分别为 0.53%、0.53%和11.58%;适合制作优质手工馒头的亚基组合1/7 8/2 12和null/7 8/2 12出现频率分别为6.32%和19.47%;适合制作优质面条的理想亚基组合1/14 15/2 12出现频率为4.21%,较好的亚基组合共计占23.16%.黄淮麦区的小麦种质资源主要适合面条和馒头专用品种的选育.     

汉中主要小麦种质资源高分子量谷蛋白亚基组成分析

采用SDS-PAGE技术对陕西汉中市引进和培育的42个小麦品种资源的高分子量麦谷蛋白亚基组成进行了比较系统的分析。结果表明,在42份小麦种质资源材料中,G lu-1位点共有9种亚基类型,其中G lu-A 1位点有3种变异(N u ll、1、2*),分别占52%、40%和8%;G lu-B 1位点有3种变异(7 8、7 9、14 15),分别占25%、43%和32%;G lu-D 1位点有2种变异(2 12、5 10)。在所有的材料中,与优质有密切关系的2*亚基有3份(B 96214-3、邯3475、01046),可用于优质小麦育种。在G lu-D 1位点上与优质有关的5 10亚基占24%,与劣质密切相关的2 12亚基占76%,G lu-B 1位点没有发现优质亚基17 18。G lu-1位点的亚基组成类型有12种,其中亚基组成为N u ll,7 9,2 12的类型最多(26.2%);其次是N u ll,7 8,2 12和1,14 15,2 12的亚基组合类型(11.9%);1,7 8,2 12和N u ll,14 15,2 12亚基组成位居第三,这5种亚基组成的品种数量之和达到参试品种的69%。研究还表明,出自同一组合的材料在亚基组成上可能相同,也可能存在很大差异,在品质育种中不应简单地等同对待,而要做详细的生化和加工分析。     

56份人工合成六倍体小麦的遗传多样性分析

人工合成六倍体小麦具有丰富的遗传多样性。为给小麦遗传改良提供具有重要利用价值的基因资源,对引自国际玉米与小麦改良中心（CYMMIT）的56份人工合成六倍体小麦材料的主要农艺性状和白粉病田间抗性进行了检测和分析,对其高分子量谷蛋白亚基构成及基因组遗传多样性进行了初步研究。结果表明,供试材料具有繁茂性好、分蘖力强、成穗率高、穗粒数多等优良农艺性状特点,其中,Syn1、Syn2、Syn56等材料的单株成穗数在10穗以上,Syn46的单株穗数平均达到45.4穗;Syn19、Syn30等的穗粒数平均达到50粒以上;Syn52、Syn50、Syn54等材料的千粒重较高,达50~60 g。白粉病抗性鉴定结果显示,Syn4、Syn23、Syn24等80%以上的供试材料对白粉病具有良好的田间抗性。编码高分子量麦谷蛋白亚基的Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1位点表现出丰富的多态性,共有35种HMW-GS等位变异;除含有多种优质亚基或亚基组合外,还含有新的亚基类型。利用SSR分子标记对供试人工合成小麦进行遗传多样性分析,发现相较于本地栽培品种,供试人工合成小麦材料具有更高的遗传多样性。     

部分CIMMYT小麦种质材料的高分子量谷蛋白亚基分析

为了有效利用多年来引自CIMMYT的小麦种质材料,采用SDS-PAGE技术对63份CIMMYT小麦材料的高分子量谷蛋白亚基（HMW—GS）组成进行了分析。结果表明,参试材料中共有8种HMW—GS类型,Glu—A1位点上有Null、1、2#,以2#亚基为主要类型（占52．4％）;Glu—B1位点上有7＋9、7＋8、17＋18,以7＋9为主要类型（占74．6％）;Glu—D1位点上只有5＋10和2＋12两种类型,其中5＋10亚基的频率高达77．8％,是山东近期育成小麦品种的5．85倍。CIMMYT小麦品种的亚基组合类型共有12种,其中主要亚基组合为“2#,7＋9,5＋10”,占39．68％。     

美国小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

为了给我国小麦品质育种工作提供有益的信息,利用SDS-PAGE技术对美国20世纪90年代128份主要推广小麦品种的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成进行了研究。结果表明,在参试材料中共检测到15种不同的亚基类型。在G lu-A 1位点有N u ll、2*、1和一个未知亚基4个等位变异类型,以N u ll为主要类型;G lu-B 1有7、7 8、7 9、6 8、13 16、14 15、17 18等7个等位变异类型,以7 9为主要类型;G lu-D 1有2 12、5 10、2 10、2 未知亚基4个等位变异类型,以5 10为主要类型。同时发现共有27种亚基组合,以“2*,7 9,5 10”为主要类型。所有品种品质得分范围为4~10,平均得分为7.5。研究表明供试品种品质普遍较好。     

小麦高分子量谷蛋白亚基在小麦新品种DUS测试中的应用

为评价用高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）鉴别小麦新品种特异性的效果,采用SDS-PAGE电泳技术,对177个小麦测试品种及近似品种进行了HMW-GS分析。结果表明,申请品种和近似品种中HMW-GS存在着较丰富的变异,在三个位点上共检测出12个变异类型,共有17个不同的亚基组合类型。Glu—A1、Glu—B1、Glu—D1三个位点的PIC（多态性信息量）值分别为0．4872、0．6218和0．5191,均高于39个性状的PIC平均值。对三个位点的亚基组合类型作为一个性状计算PIC值,结果为0．8745。利用这一性状能够将69．7％的测试品种与相应近似品种区分开。和形态学性状相比．HMW—GS表达不仅状态多,而且稳定,遗传机制明确,是小麦新品种测试中不可多得的高鉴别力性状。     

小麦低分子量谷蛋白亚基品质效应的研究

为了在小麦品质遗传改良中更好地利用低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)的品质效应,以35个小麦品种为材料,对17种LMW-GS的品质效应进行了研究.结果表明,在 Glu-A3位点,对面筋数量的正向效应为A3c、A3b、A3d、A3e＞A3a,对面筋强度的正向效应为A3c＞A3b、A3d＞A3a、A3e.在Glu-B3位点,对面筋数量的正向效应为B3i、B3d＞B3f＞B3e、B3h＞B3g＞B3j,对面筋强度的正向效应为B3d＞B3h＞B3j、B3e＞B3i、B3f＞B3g.在Glu-D3位点,对面筋数量的正向效应为D3e＞D3c＞D3d＞D3b、D3a,对面筋强度的正向效应为D3a＞D3c、D3e＞D3b、D3d.综合各个亚基的品质效应,本研究提出了包含17种小麦LMW-GS的评分体系,品种品质类型与LMW-GS的对应分析结果验证了LMW-GS品质效应的分析结果.研究结果还表明,不同位点优异LMW-GS的品质效应具有累加作用.     

圆锥小麦高分子量谷蛋白亚基组成分析

为了寻找新的基因资源，为小麦品质改良提供基础材料，应用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法，对中国西部和北部地区123份圆锥小麦材料高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)的组成进行了分析，共检测到15种HMW—GS组合类型。14个等位变异中有5种类型即Glu-Al-Ⅰ、Glu-B1-Ⅰ、Glu-B1-Ⅱ、Glu-B1-Ⅲ、Glu-B1-Ⅳ在普通小麦中不常见。类似于17 18亚基组合的Glu-B1-Ⅲ分布频率高达到63．40％，亚基2^*出现的频率远远高于普通小麦，另外发现一份含有编码与小麦抗病性关系密切的21亚基的材料可应用于小麦抗病育种中。分析结果表明，圆锥小麦的HMW—GS共有丰富的多态性和亚基组合类型，优质亚基分布频率高，是小麦育种的宝贵基因资源。     

绵阳(绵麦)系列小麦品种高分子量谷蛋白亚基分析

为研究高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)在四川小麦品质育种中的价值,利用SDS-PAGE方法对43个绵阳(绵麦)系列小麦品种的HMW-GS进行了分析。结果共检测出7种HWM-GS类型和9种亚基组合类型。Glu-A1位点有2种亚基,null(N)占优势;Glu-B1位点有3种亚基,7+9与7+8占优势;Glu-D1位点有2种亚基,优质亚基5+10占优势。优势亚基组合类型为N、7+8、5+10。在优质亚基中,1亚基出现的频率为27.91%,7+8亚基出现的频率为44.19%,5+10亚基出现的频率高达65.12%。随时间变迁,优质亚基1和5+10呈上升趋势,而7+8呈下降趋势。优质亚基对蛋白质含量、湿面筋含量、稳定时间和沉降值等品质性状都有正向影响,尤其是优质亚基1或5+10的导入显著提高了沉降值。因此,在四川小麦品质育种中,可以通过聚合优质亚基1和5+10来改善沉降值等品质性状;同时还应引进优质亚基2*、17+18和14+15。     

50份哈萨克斯坦小麦高分子量谷蛋白亚基解析

为发掘优良的小麦种质资源,利用SDS-PAGE技术分析了50份哈萨克斯坦小麦种质高分子量谷蛋白亚基组成及其品质得分。结果表明,50份供试材料中共检测到8种亚基类型,其中在 Glu-A1位点有2种亚基类型（Null,1）, Glu-B1位点有2种亚基类型（7＋8,7＋9）,在 Glu-D1位点有4种亚基类型（5＋10, 2＋10,2＋12,4＋12）。利用PCR分子标记对所得到的高分子量谷蛋白亚基进行验证,结果一致。在50份哈萨克斯坦小麦中,优质亚基1、7＋8、5＋10的出现频率较高,分别为34%、22%、56%。亚基组合Null/7＋9/5＋10在所有亚基组合类型中出现频率最高,为28%,品质得分为7分,而组合1/7＋8/5＋10出现频率仅为8%,品质得分为10分;供试材料品质得分大多为7、8分,平均为7.10分。出现频率较高的优质亚基可以作为改善现有品种亚基组成状况的亲本材料。     

云南省普通小麦育成品种(系)高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

为深入了解云南省建国以来普通小麦育成品种(系)的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成情况,利用SDS-PAGE电泳技术对152份云南省1950s以来普通小麦育成品种(系)HMW-GS组成和变异进行了分析。结果表明:(1)云南省普通小麦在Glu-A1位点具有N(56.58%)和1(43.42%)2种亚基类型,在Glu-B1位点具有7+8(42.11%)、7+9(34.87%)、6+8(0.66%)、14+15(7.24%)、17+18(13.16%)和13+16(1.97%)6种亚基类型,在Glu-D1位点具有2+10(5.26%)、2+12(54.61%)、5+10(24.34%)和5+12(15.79%)4种亚基类型;(2)云南省普通小麦HMW-GS组合类型比较丰富,共出现27种亚基组合类型,其中"N,7+8,2+12"、"N,7+9,2+12"、"1,7+8,2+12"与"1,7+9,5+10"较多,出现频率分别为20.39%、9.87%、7.89%和7.89%;(3)云南省各个时期育成品种(系)的HMW-GS品质评分基本维持在4.50左右,1990s以后育成的品种(系)中优质亚基5+10出现的频率随普通小麦育成时期的推移而逐渐增加。由此可见,云南省普通小麦的HMW-GS在Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位点上表现出丰富的多态性,共有12种HMWGS等位变异,包括13+16、2+10和5+12三种稀有亚基类型和27种亚基组合类型;对加工品质具有正效应的优质亚基17+18和5+10频率较小,缺乏优质亚基2*。因此,在云南省普通小麦的品质改良中应加强优质亚基2*、17+18和5+10引入及合理应用。     

小麦体细胞杂种渐渗系F6代的高分子量谷蛋白亚基组成与位点变异

为了发掘新的小麦高分子量谷蛋白亚基用于品质育种,测定了小麦/长穗偃麦草体细胞杂种F₆代共322个株系的高分子量谷蛋白亚基（HMWGS）组成,并进行了品质评分。结果表明,体细胞杂种株系在GluA1、GluB1和GluD1位点上的遗传变异率分别为0.52、0.58和0.46,一共出现27种不同的亚基组合形式,其中Null、7+9、2+12（同亲本小麦济南177）出现的频率最高,而2^*、7+8+9、2+5+12出现的频率最低;5+12出现的频率约为33.5%;在与优质可能相关的亚基组合当中,13+16出现的频率约为31.1%。由于5+12尚未有品质评分,因此部分株系无法给出分数。本研究表明,通过体细胞杂交可以产生大量的高分子量谷蛋白亚基/组合变异,这有助于今后小麦品质育种工作。     

普通小麦F1代籽粒高分子量谷蛋白亚基的遗传表现

为给小麦品质改良提供依据,采用SDS-PAGE方法,以来自国内外的6个小麦品种（系）为材料,分析了15个杂交组合F1代高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）的遗传表现。结果表明：①HMW-GS在F1代的遗传具有剂量效应,即部分正反交组合F1代籽粒中同一亚基带的颜色深浅不同,来自母本的亚基带比来自父本的亚基带颜色深,说明来自母本的亚基比来自父本的亚基含量高;②2个国内与国内品种间的杂交组合及2个国外与国外品种间的杂交组合,其F1代HMW-GS均表现为完全共显性,11个国内和国外品种间的杂交组合,有4个组合的F1代出现了HMW-GS的不完全表达,缺失率占11个组合总数的36％。     

甘肃小麦品种(系)HMW-GS遗传变异分析

为了了解甘肃省小麦品种HMW-GS的遗传变异和组成，为甘肃优质专用小麦品种筛选和品种改良提供依据,采用SDS-PAGE法，分析了254份甘肃省小麦材料(育成品种(系)和农家品种)Glu-1位点的HMW-GS变异，共检测到22种HMW-GS变异，Glu-A1位点3种，Glu-B1位点11种，Glu-D1位点8种。其中110个育成品种(系)的15种HMW-GS有27种亚基组合类型。Glu-A1位点有2种亚基，47．3％的品种该位点具有优质亚基；Glu-B1位点有7种亚基，76．4％的品种具优质亚基；Glu-D1位点有6种亚基，32．7％的品种具优质亚基。14．5％的品种(n：15)Glu-1位点具优质亚基。144份农家品种的18种HMW-GS共有29种亚基组合形式，Glu-A1位点有3种亚基,Glu-B1位点有9种亚基，Glu-D1位点有6种亚基，无优质亚基组合。     

中国小麦代表性地方品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

为了明确中国小麦地方品种的遗传多样性,并为小麦品质改良提供基础材料,利用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术,分析了源自中国22个省市地区的200份代表性地方品种的高分子量麦谷蛋白亚基组成.结果表明,Glu-1位点共检测到35种亚基组合,null/7 8/2 12组合的频率最高,为59%,其它亚基组合的频率均低于10%;Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1位点上的等位变异分别为3、12和9种,三位点中的优势亚基依次为null、7 8和2 12,其频率分别达86.5%、73.0%和85.0%.另外在Glu-B1位点上还检测到6 8 19和6 9、7、22等稀有亚基.本研究所选200份代表性地方品种的HMW-GS组成类型虽然丰富,但与品质相关的优质亚基频率较低.亚基组合得分在8分以上的品种为19个;得分在9分以上的品种有4个,它们是草鞋边(ZM011396)、中81Ⅲ-6218(ZM013120)、高8(ZM0094z8)和京红7号(ZM008935).     

硬粒小麦和野生二粒小麦高分子量谷蛋白亚基的遗传多样性

为了解硬粒小麦和野生二粒小麦的高分子量谷蛋白亚基（HMWGS）组成及优质亚基的分布特点,并对其多样性进行分析,利用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDSPAGE）对32份硬粒小麦和75份野生二粒小麦共107份材料的HMWGS组成进行了分析。结果表明,Glu1位点共有27种等位基因,其中GluA1位点4种,GluB1位点23种;亚基null和6+8在各自的位点上出现频率最高,分别达到38.84％和16.82％;其亚基组成类型共有47种,主要为1/6+8,频率达7.48％;同时筛选出33份含有1、2*、13+16、14+15、17+18等优质亚基的材料,可作为优质基因源。多样性分析结果表明,在GluA1和GluB1位点以及HMWGS组成上,野生二粒小麦的多样性都大于硬粒小麦。另外,在材料GW2、GW4中发现未命名的新亚基。     

高分子量麦谷蛋白亚基变异与加工品质关系的研究

用扬麦１５８分别与强面筋品种安农９１９２和Ｋａｒｌ组配成２个杂交组合,分析了其Ｆ４代９３个株系的高分子量谷蛋白亚基组成及有关品质性状,研究了不同的高分子量麦谷蛋白亚基及亚基组合对品质性状的影响。结果表明,Ｇｌｕ－Ａｌ的等位变异（亚基１和Ｎ）Ｇｌｕ－ｄｌ的等位变异（亚基５＋１０和２＋１２）对ＳＤＳ沉淀值、和面时间、耐揉性和ＧＭＰ含量有显著影响,对蛋白质含量、和面图峰高的影响较小。亚基１和５＋１０与强     

小麦-近缘物种染色体系的高分子量麦谷蛋白亚基组成及白粉病抗性

为了挖掘小麦近缘物种的高分子量麦谷蛋白新亚基和抗白粉病基因新类型,以小麦品种中国春和Alcedo(来自德国)为对照,对133份小麦-近缘物种染色体系进行了高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)分析和白粉病抗性调查。HMW-GS分析发现,25份材料与对照小麦的HMW-GS类型不同,其中,含外源染色体HMW-GS的有16份;亲本部分HMW-GS发生沉默的有2份;含外源染色体HMW-GS且亲本的部分HMW-GS发生沉默的有7份。在含外源HMW-GS的材料中,73.9%的HMW-GS来自于小麦近缘物种第1同源染色体,17.4%的HMW-GS来自第2、3和5同源染色体。白粉病抗性调查显示,尾状山羊草E#1、两芒山羊草2Mbi#1、沙融山羊草4Ssh#8、高大山羊草6Sl#3和簇毛麦5V#3S染色体上可能含有抗小麦白粉病新基因,值得进一步向小麦转育。本研究发现的新HMW-GS和潜在抗小麦白粉病新基因为利用这些资源进行小麦抗病育种与品质改良打下了坚实的基础。