Ta1小麦不同轮选世代不育株的HMW-GS组成与分析

为了给Ta1小麦轮选育种提供一定的参考．利用SDS—PAGE方法对Ta1小麦轮选群体C2、C5世代不育株及亲本的HMW—GS组成与变异进行分析。结果表明；（1）C2世代不育株的HMW-GS变异十分广泛。变异系数高速94．2％。31种亚基组合中“1，7＋8，2＋12”出现频率最高。Glu—B1位点亚基变异最丰富，有15种类型，而且产生了7、22、13＋16等亲本中不存在的亚基；Glu—D1位点优质亚基5＋10仅占18．0％，2＋12亚基仍占明显优势。（2）C5世代不育株的HMW—GS变异较亲本广泛，29种亚基组合中．杂合的“1，7＋8／14＋15，5＋10”出现频率最高（12．7％），其余皆小于7．0％；Glu—B1位点变异类型仅有9种，且多为杂合。C5世代优质亚基5＋10、14＋15出现频率提高至40．0％和32．0％，但变异系数降为80．7％，表明轮选效果明显，但C5世代群体的遗传异质性较C2世代呈下降趋势。     

国内外小麦种质材料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,利用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）对108个国内育成小麦品种（系）、40份国外引进小麦种质系和34个地方小麦品种的高分子量谷蛋白亚基组成（HMW—GS）进行了分析。结果表明,在分析的182份小麦材料中,共检测到Glu-A1位点编码的HMw—GS有三种类型,分别是Null、1和2#,其中Null出现频率较高（58．80％）;Glu-B1位点编码的HMw—GS有7＋8、7＋9、14＋15、6＋8、8、7、17＋18、13＋16、6、21共10种类型,其中7＋8和7＋9出现的频率较高,分别为38．47％和34．62％;Glu-D1位点编码的HMw—GS有2＋12、5＋10、5＋12、4＋12、2＋10和10共6种类型,其中2＋12出现的频率最高（70．33％）。共检测到41种HMW-GS组合变异类型,其中“NuU,7＋8,2＋12”、“NuU,7＋9,2＋12”、“1,7＋8,2＋12”和“1,7＋9．2＋12”出现频率较高,分别为20．33％、18．69％、9．34％和7．70％;且检测到多种优质亚基的聚合体。在分析的我国小麦材料中5＋10和2#亚基较少,但含有13＋16亚基;国外材料中的5＋10和2#亚基相对较多,且含有稀有的亚基组合类型。     

从小麦谷蛋白大聚合体与HMW GS的关系

为了探索小麦谷蛋白大聚合体对小麦品质的影响,采用SDSPAGE方法,分析了166个来自不同地区的小麦品种高分子量谷蛋白亚基（HMWGS）的组成,并对不同亚基与小麦谷蛋白大聚合体（GMP）的关系进行了分析。结果表明,所用小麦材料HMWGS的变异类型丰富,但亚基组合仍以N/7+9/2+12为主。HMWGS对面粉GMP含量有显著影响,GluA1位点亚基1>N,GluB1位点亚基13+16>7+9或7+8或14+15或17+18,GluD1位点亚基5+10>2+12,其他亚基差异不显著。说明含亚基1、13+16和5+10的品种能形成较多的GMP。HMWGS评分与面粉GMP含量的相关系数为0.288,达到极显著水平。     

黄淮麦区部分推广小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

为了解黄淮麦区小麦的品质状况，应用SDS—PAGE方法对黄淮麦区（南片）推广小麦品种的高分子量麦谷蛋白亚基（HMW—GS）组成、变异厦出现频率进行了分析，并计算了参试品种的品质得分。结果表明，参试材料的Glu-1得分偏低，平均为7．0分，只有小偃94、豫麦34的评分为10分。总体而言，黄淮麦区参试小麦品种的HMW—GS构成欠佳，优质亚基组合类型单一，缺乏2^＊、17＋18等亚基，5＋10、14＋15亚基的频率也很低（分别为16．67％和8．33％）。     

远缘杂交后代材料的高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

以一个远缘杂交后代材料的89个株系为试材,用SDS—PAGE电泳方法鉴定分析了这些株系的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW—GS)组成。结果表明,在后代材料中亚基组成类型极其丰富。在Glu—Al、Glu—B1和Glu—D1三个位点上分别检测到3,6和9种不同的亚基类型,3位点结合共出现30种组成类型。其中,在Glu—A1位点上,1亚基出现频率最高,为57．31％;在Glu—B1位点上7 8和7 9亚基出现频率较高,分别为44．94％和34．83％;Glu—D1位点上的变异类型最丰富,其中被世界公认的优质亚基5 10出现频率最高,达38．20％,另外,还存在一些其它新的亚基组合类型。由此看来利用远缘杂交改良我国小麦品质有一定的优势。     

黄淮冬麦区不同时期大面积推广品种的高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

为深入了解黄淮冬麦区不同时期大面积推广品种的HMW—GS组成情况,为该区品质育种提供依据,利用SDS—PAGE电泳技术对253份黄淮冬麦区不同时期大面积推广品种HMW—GS组成进行了分析。结果表明,该区主栽品种在Glu-Al位点具有3种亚基类型（Null,1,2^＊）,Glu—B1位点具有6种亚基类型（6＋8,7＋8,7＋9,13＋16,14＋15,17＋18）．Glu—Dl位点具有2种亚基类型（2＋12,5＋10）。对加工品质具有正效应的优质亚基14＋15出现频率为11．3％．5＋10亚基频率为15．1％;而具有较高品质得分的亚基组合“0,14＋15,5＋10”、“1,14＋15,5＋10”及“1．13＋16,5＋10”的品种较少。济麦20各位点均聚合了优质亚基,可以作为亲本加以利用。意大利引进品种阿夫（Funo）也是优质亚基“14＋15”的来源之一。     

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。     

四川南部和重庆地区小麦地方品种的高分子量谷蛋白亚基组成分析

为进一步发掘优异基因资源，为小麦品质遗传和育种改良提供基础材料，用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）方法，对分布于四川南部及重庆地区的49种地方小麦品种进行了高分子量谷蛋白亚基（HMW—GS）组成分析。结果表明，供试小麦材料的HMW—GS组成主要有3种类型，以“Null、7＋8．2＋12”亚基组合出现的频率最高，说明这些地区的小麦地方品种在HMW—GS的组成上具有较高的遗传相似性，这为小麦品种中国春源于四川白麦子的说法提供了有力证据。研究还发现地方品种“奉节罗汉麦”中的Glu-IDx的编码蛋白不表达，这在中国小麦自然群体中属首次报道；同时在“南江青杆麦”的Glu-B1位点上发现了仅存在于四倍体小麦中的23＋18亚基。     

小麦高分子量谷蛋白亚基与品质性状的关系

为了明确甘肃省小麦的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW—GS)组成及其对品质的贡献率，选用30个甘肃省近几年推广品种、后备品系及优良亲本，分析了它们的HMW—GS、品质性状及其之间的关系。结果表明：(1)适宜于甘肃省种植和利用的小麦品种(系)的HMW—GS类型较丰富，但与优质有关的亚基(2^*，17 18，14 15，5 10)分布频率较低；(2)Glu—A1和Glu—D1位点的等位变异与品质性状关系密切，特别是Glu—D1位点含有5 10亚基的品种比含有2 12亚基的品种沉淀值高、稳定时间长，且稳定时间的差异达到极显著水平。其余品质性状如湿面筋含量、粗蛋白含量等之间的差异不显著。     

18个优质小麦品种(系)Glu-1、Glu-3和Gli-1位点的基因变异特点

为给小麦品质育种提供参考信息,选用我国18份有影响的优质面条和面包小麦品种或种质资源，通过分步法SDS-PAGE和改良A-PAGE分析了其Glu-1、Glu-3、Gli-1位点的基因变异特点。结果表明，由Glu-1住点控制的高分子量谷蛋白亚基共14种图谱，其中，Glu-A1位点上优质亚基1和2^＊分别占61．1％和11．1％，Glu—B1位点上优质亚基14＋15、7＋8、17＋18、13＋16分别占27．8％、27．8％、22．2％、5．6％．Glu_D1位点上优质亚基5＋10占55．6％。Glu—A1、Glu—B1、Glu-D1位点上均为优质亚基的品种（系）有陕451（1，7＋8，5＋10）、95鉴5104（1,14＋15，5＋10）、陕优412（2^＊，7＋8，5＋10）、绵阳89-47（2^＊，13＋16，5＋10）以及中优16、冀5099、绵优1号、绵优2号（1，17＋18,5＋10），占参试品种的44．4％。由Glu-3位点控制的低分子量谷蛋白亚基共12种图谱，小偃6号、PH82-2、陕253、80356、95鉴5104、郑农33等6个品种皆为“a，d，c”；由G1i-1位点控制的醇溶蛋白共12种图谱，小偃6号、PH82-2、陕优225、陕253、80356、中优16、95鉴5104等7个品种皆为“O，new，i”，即发现在Gli-B1位点是一个新等位基因。     

黄淮麦区小麦新品种(系)高分子量谷蛋白亚基多态性分析

为了解黄淮麦区小麦新品种(系)的品质状况,用SDS-PAGE方法对227份材料的HMW-GS组成进行了分析,共检测到10种等位基因变异和18种亚基组合,其中,各位点的主要亚基有:Glu-A1位点的1(61.67%),Glu-B1位点的7+9(62.11%)和7+8(21.59%),Glu-D1位点的2+12(53.30%)和5+10(40.97%);主要的亚基组合为"1,7+9,2+12"(21.59%)和"null,7+9,2+12"(19.38%)。研究表明,黄淮麦区小麦HMW-GS等位变异和亚基组合的多态性较为丰富,但分布严重不均,仍需引进含有2*、13+16和17+18等亚基的材料;优质亚基5+10和14+15的比例有所提高,但优质亚基组合的比例仍然很低,今后该地区小麦品质育种中应加强优质亚基组合的选择。     

57份陕西新育成小麦品种（系）HMW-GS组成及品质分析

为探究陕西关中地区小麦HMW-GS亚基与品质性状间的关系,采用SDS-PAGE法对57份陕西关中地区小麦品种（系）HMW-GS亚基组成及相关品质性状进行了分析。结果表明,供试品种（系）中共检测出7种HMW-GS亚基类型和8种HMW-GS亚基组合;Glu-A1位点上有3种亚基类型,分别为1、2^*和Null,以1亚基为主（78.95%）;Glu-B1位点上检测到7+8（61.40%）与7+9（38.60%）两个类型;Glu-D1位点上检测到5+10（70.18%）和2+12（29.82%）两个类型。3个HMW-GS基因位点编码亚基共组成8种亚基组合,品质得分6～10分,其中1/7+8/5+10组合品质得分10分,出现频率最高。就HMW-GS不同位点对品质性状效应进行分析发现,Glu-D1位点对b^*值、形成时间、稳定时间、弱化度和粉质质量指数的影响达到极显著水平（P＜0.01）;对面团流变学特性的影响,Glu-D1>Glu-B1。不同类型亚基对小麦品质的效应存在差异,7+8亚基对蛋白质含量、湿面筋含量和容重具有正效应,7+9和5+10亚基对形成时间和稳定时间的影响显著高于其他亚基（P＜0.05）;携带1/7+8/5+10亚基组合小麦的蛋白质、湿面筋含量和容重最高;携带1/7+9/5+10亚基组合具有较高面粉L^*值和面团流变学特性指标值。     

CIMMYT普通冬小麦新品系高分子量谷蛋白亚基组成分析

为了给新疆冬小麦品质改良筛选亲本材料,采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法对墨西哥国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)提供的186份普通冬小麦新品系的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成及分布特点进行了分析.结果表明,在参试材料中共检测到13种不同的亚基类型,其中,Glu- A1位点上有1、null和2* 共3个等位变异类型,以2*亚基为主要类型,占61.8%;Glu-B1位点上有7、6 8、7 8、7 9、17 18、13 16、6.1 22共7个等位变异类型和4个混合亚基类型,以7、6 8、7 8和7 9亚基为主,分别占17.7%、14.5%、24.2%和35.0%;Glu-D1位点上有5 10、2 12和4 12共3个等位变异类型,以2 12和5 10亚基为主,分别占46.8%和44.1%.共检测出39种亚基组合类型,无占明显优势的组合类型,相对而言,2*/7 9/5 10和2*/6 8/2 12两个组合类型的比例稍高一点(分别为12.4%和11.8%).研究还发现,来自同一组合的材料由于选择的微小差异会导致在谷蛋白亚基组成上表现出很大的差异,因此,在小麦品质育种和品质改良中不应简单地等同对待,而要作详细的生化和加工品质分析.     

小麦 中间偃麦草渗入系的HMW GS组成及等位变异分析

为了给小麦品质育种提供有益材料和信息,利用SDS-PAGE技术对311份新育成的源于偃麦草的高代渗入系的HMW-GS组成进行了分析。结果表明,在参试材料中共检测到16种不同的亚基类型:在Glu-A1位点有Null、2*和1亚基等3个等位变异类型,以优质亚基1和2*为主要类型,占测试材料的71.1%;Glu-B1位点有7、7+8、7+9、6+8、13+16、13+19、14+15、17+18等8个等位变异类型,以17+18为主要类型,其次为7。优质亚基13+16、14+15和17+18的出现频率共计53.4%;Glu-D1位点有2+12、5+10、2+10、2+12、5+12亚基5个等位变异类型,以2+12为主要类型,占53.7%,其次为5+10,占38.9%。同时发现共有32种亚基组合,以"2*、17+18、2+12"的出现频率最高,为13.2%;其次为"1、17+18、5+10",占10.6%。品质得分为8～10分的材料有164份,占52.73%。由此可见,在这些小麦-中间偃麦草高代渗入系中存在丰富的高分子量谷蛋白亚基变异,可能对小麦品质改良具有重要的应用价值。     

新疆小麦品种及部分引进小麦品种资源的HMW-GS组成与分布

为了给新疆小麦品质育种中种质资源的合理利用提供依据,利用SDS-PAGE电泳技术,对66份新疆小麦品种、69份国内引进小麦品种及67份国外引进小麦品种的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成情况进行了分析和比较。结果表明,不同来源的小麦品种间HMW-GS变异及亚基组成类型存在较大差异,在新疆材料中,Glu-1位点共检测到11种亚基和10种亚基组合类型;国内引进材料中,Glu-1位点共检测到14种亚基和17种亚基组合类型;国外材料中,Glu-1位点共检测到18种亚基和29种亚基组合类型。但新疆材料中具有优质亚基5 10和14 15的品种(分别占28.5%和1.5%)明显少于国内外材料。这些结果说明新疆材料的遗传亲本基因比较匮乏,而国外材料的亚基变异及亚基组成种类非常丰富,因此新疆在今后的育种中要重视利用具有优质遗传背景的材料,以提高新疆小麦品种优质HMW-GS的分布频率。     

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。     

SDS-PAGE与分子标记相结合分析宁夏小麦HMW-GS组成与变化特点

为了建立准确有效小麦HMW-GS的检测方法,提高优质小麦品种鉴定和筛选效率,以已知HMW-GS组成的16份小麦品种为对照,优化完善SDS-PAGE结合分子标记检测小麦HMW-GS的方法,并对103份宁夏小麦品种进行了验证和分析。结果表明,8.5%的分离胶可以有效区分除了 Glu-B1位点的7^*、7^OE与8^*亚基之外的其他亚基,分辨效果优良;SDS-PAGE结合 Bx7^OE、 Bx7^*/Bx7和 By8基因的分子标记可以准确鉴定小麦HMW-GS。在103份宁夏小麦品种中,发现15种HMW-GS和29种组合类型;首次在该地区小麦品种的 Glu-B1位点检测出了携带7^OE、7^*和8^*亚基的品种;1/17+18/5+10为当地小麦HMW-GS的优势亚基组合类型,占20%。自1970年至2010年,HMW-GS的优质亚基（1、17+18和5+10）的出现频率呈明显增长趋势;宁夏小麦的HMW-GS种类和优质亚基出现频率随品种更换呈增加趋势。综上所述,分离胶浓度为8.5% 的SDS-PAGE和 Bx7^OE、 Bx7^*/Bx7和 By8分子标记的方法可准确有效地检测小麦HMW-GS组成,此方法可用于优质小麦品种的鉴定和筛选。     

PCR-based markers for identification of HMW-GS at Glu-B1x loci in common wheat

The bread wheat elasticity, which is very important for bread-making quality, is largely determined by the composition of high-molecular-weight glutenin subunits (HMW-GS). The HMW-GS encoded by Glu-B1 loci are highly polymorphic and the combinations 17+18 and 14+15 are good for bread making. Thus it is very important to identify the alleles at Glu-B1 loci for wheat quality improvement. In this study, the five common HMW-GS types encoded by Glu-B1x locus carried by 18 Chinese bread wheat cultivars (or lines) were analyzed by SDS-PAGE. Two pairs of PCR primers which could distinguish the Glu-Blx alleles of the five common HMW-GS types were designed based on the Glu-B1x gene sequences (Reddy and Appels, 1993; Genbank accession: X13927; Genbank accession:AY367771). 22 recombinant inbred lines (RILs) derived from Jing711 (contains 17 subunit on Glu-B1x) and Pm97034 (contains 14 subunit on Glu-B1x) were used to validate the accuracy of the primers, which showed that the two specific markers could be used together to distinguish alleles at Glu-B1x locus and accelerate wheat quality breeding by marker assisted selection.