优质新疆拉面品种品质评价的多重PCR体系构建与应用

新疆拉面是深受人们喜爱的特色面食之一,建立优质新疆拉面品质评价体系对其专用品种选育和评价具有重要意义。本研究构建了3套检测新疆拉面优质基因的多重PCR体系,并对46份新疆冬小麦(Triticum aestivum L.)进行了检测。体系Ⅰ可同时直接检测Ax2、Pinb-D1b和ω-secalin(1B·1R易位)3种基因,体系Ⅱ可同时直接检测两个位点Psy-A1(Psy-A1a、Psy-A1b、Psy-A1c)和Ppo-D1(Ppo-D1a、Ppo-D1b)的5种基因,体系Ⅲ可同时直接检测Glu-B3a、Wx-B1a和Wx-B1b3种基因,3套体系检测对照品种(系)的结果均与已知基因型完全一致。对46份新疆冬小麦的检测结果表明,Ax2、Pinb-D1b和不含ω-secalin(非1B·1R易位)基因出现的频率依次为30.4%、45.7%和78.3%,Psy-A1a、Psy-A1b、Psy-A1c、Ppo-D1a和Ppo-D1b基因的频率分别为94.5%、4.3%、2.2%、91.3%和8.7%,Glu-B3a、Wx-B1a和Wx-B1b基因的频率依次为21.7%、91.3%和8.7%;其中,与新疆拉面优质性状相关的5个基因Ppo-D1a、不含ω-secalin、Pinb-D1b、Glu-B3a和Ax2的频率明显高于全国平均水平;共检测到19种优质拉面基因的组合类型,其中含1、2、3、4和5个优质基因的组合类型依次占参试品种(系)的13.0%、32.6%、26.1%、23.9%和4.3%,没有发现同时含6或7个优质基因的品种(系),出现频率最高的优质基因组合类型为Ppo-D1a/不含ω-secalin(非1B·1R易位)、Ppo-D1a/Glu-B3a/不含ω-secalin和Ppo-D1a/Ax2/Pinb-D1b/不含ω-secalin。研究结果表明,本研究建立的3套多重PCR体系,结果稳定可靠,可作为新疆拉面品种品质性状快速评价的方法;利用本研究构建的多重PCR体系和筛选出的含优质基因(组合)的品种(系),开展小麦品质评价和分子聚合育种,将会提高新疆拉面品种评价和选育的效率。     

冬小麦杂交制种研究

[目的]为冬小麦"三系"高产制种提供理论依据。[方法]以不育系AL22(A)和恢复系99 AR144-1(R)为材料,采用正交试验研究父母本行比、氮肥用量和化学调控对制种产量的影响。[结果]父母本行比对制种产量影响较大,当行比为2∶6时,制种产量最高,为1 718.1 kg/hm2,比平均制种产量高25.7%;在一定范围内,制种产量随氮肥用量的增加而增加,拔节期追施尿素240 kg/hm2时,制种产量可达1 636.8 kg/hm2,比对照(不施氮肥)高33.9%;拔节期喷施壮丰安和赤霉素对制种产量影响不大。[结论]在该试验中,当父母本行比为2∶6、拔节期追施尿素240 kg/hm2、拔节期喷施壮丰安225 ml/hm2和赤霉素30 g/hm2时,制种产量较高。     

2个小麦AL型细胞质雄性不育系的异交特性分析

提高不育系的异交结实率是杂交小麦制种产量取得突破的重要途径。为明确小麦AL型雄性不育系的异交结实特性,连续3年测定了2个小麦AL型不育系36A和3235A的柱头活力、柱头外露率、颖间距和自然异交结实率。结果表明,36A和3235A的平均自然异交结实率分别为113.02%和44.65%,柱头活力分别为104.96%和76.7%,差异均达到显著水平;二者的柱头外露率和颖间距无显著差异。相关分析表明,授粉天数与柱头活力呈显著负相关,柱头活力随授粉天数的延长而降低;柱头活力与柱头外露率和颖间距、柱头外露率与颖间距间均呈显著正相关。随授粉进程推移,柱头活力、柱头外露率和颖间距均呈先增后减趋势,36A的3个指标均高于3235A,综合表现为异交结实率高。花后第4～11天套袋饱和授粉异交结实率最高,授粉后第6～12天,柱头外露率和颖间距均达到最大。因此,小麦AL型不育系的恢复系扬花始期比不育系推迟2～3 d,小花陆续开放、柱头活力也较强,并持续开颖,可保持较高结实率,为最佳授粉时间。     

CIMMYT普通冬小麦品种的籽粒硬度及Puroindoline基因等位变异

为给中国小麦种质资源引进、利用和品质改良提供信息,以国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)土耳其育种站提供的192份普通冬小麦新品系为材料,采用单籽粒谷物特性测试仪、特异引物PCR扩增和改进的SDS-PAGE凝胶电泳方法对其SKCS硬度及Puroindoline基因型进行了鉴定和分析.结果表明,CIMMYT普通冬小麦以硬质类型为主,但SKCS硬度值普遍偏低,平均值仅为60.7.所调查的192份材料中,硬质麦119份,占62.0%;软质麦49份,占25.5%;混合麦24份,占12.5%.硬质小麦共有4种基因型,分别为PinA蛋白缺失类型(Pina-D1b/Pinb-D1a)90份、Pina-D1a/Pinb-D1b类型27份、Pina-D1a/Pinb-D1d类型2份和Pina D1b/Pinb-D1d类型1份,以PinA蛋白缺失类型为主,占总数的75.6%.Pina-D1b/Pinb-D1d为Pina和Pinb基因的双突变类型.CIMMYT普通冬小麦籽粒硬度及其Puroindoline基因变异类型和分布的信息能够为中国冬小麦品质改良提供理论依据.     

CIMMYT普通冬小麦品种的籽粒硬度及Puroindoline基因等位变异

为给中国小麦种质资源引进、利用和品质改良提供信息,以国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）土耳其育种站提供的192份普通冬小麦新品系为材料,采用单籽粒谷物特性测试仪、特异引物PCR扩增和改进的SDS-PAGE凝胶电泳方法对其SKCS硬度及Puroindoline基因型进行了鉴定和分析。结果表明,CIMMYT普通冬小麦以硬质类型为主,但SKCS硬度值普遍偏低,平均值仅为60．7。所调查的192份材料中,硬质麦119份,占62．0％;软质麦49份,占25．5％;混合麦24份,占12．5％。硬质小麦共有4种基因型,分别为PinA蛋白缺失类型（Pina-D1b／P1nb-D1a）90份、Pina-D1a／Pinb—D1b类型27份Pina—D1a／Pinb—D1d类型2份和Pina-D1b/Pinb-D1d类型1份,以PinA蛋白缺失类型为主,占总数的75．6％。Pina—D1b／Pinb-D1d为Pina和Pinb基因的双突变类型。CIMMYT普通冬小麦籽粒硬度及其Puroindoline基因变异类型和分布的信息能够为中国冬小麦品质改良提供理论依据。     

冬小麦主要品质性状配合力和杂种优势研究

利用11个面团流变特性差异较大的冬小麦品种按NCⅡ配置杂交组合,对小麦面粉蛋白质含量、沉淀值及其面团流变学特性进行研究.结果表明:小麦面粉蛋白质含量、沉淀值和面团流变学特性主要受基因的加性效应影响;GCA效应分析认为,在小麦品质育种中,亲本本身品质性状的表现和GCA效应值是亲本选配的重要依据;不同组合间和不同组合类型间SCA差异较大,在优质小麦育种中应根据不同育种目标选配不同组合类型,在强筋小麦选育中最好选用高×高和高×中组合类型,在弱筋小麦选育中最好选用高×低和低×低组合类型;在平均中亲优势和超亲优势测定中,除面粉蛋白质含量、稳定时间和评价值的平均中亲优势为正值外,其它品质性状的平均中亲优势和所有性状的超亲优势均表现为负向超亲优势;不同组合类型面团流变学特性的平均中亲优势和超亲优势测定中,高×高和高×中组合类型总体表现为较小的负向优势或较大的正向优势,高×低和低×低组合类型则表现为较大的负向优势,与特殊配合力分析结果较为一致.     

新疆春小麦新品种比较试验研究及增产原因分析

本试验以新春6号为对照,对11个春小麦新品系进行了品种比较试验。结果表明,参试品(种)系与对照相比,株高得到降低,成穗率、穗长、结实小穗数、主穗粒数、主穗粒重得到提高,不孕小穗数得到减少;各性状的变异系数大小排序为:不育小穗数>总茎数>成穗率>主穗粒重>基本苗>主穗粒数>千粒重>收获穗数>穗长>株高>结实小穗数>生育期。新品系2002-59、LX-49、2005-15分别比对照新春6号增产5.47%、2.13%和1.07%,其增产因素是千粒重、主穗粒数、粒数和粒重比对照显著提高。     

新疆冬小麦区试新品种(系)品质分析与评价

以2005～2006年度新疆冬麦区域试验15个参试小麦品种(系)为材料,采用AACC及国标分析方法对磨粉品质、面粉品质及面团流变学特性进行了检测和分析.结果表明:(1)新疆小麦新品系的品质性状有了明显提高,表现为面粉蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值、稳定时间、延展度高的特点,但存在面粉蛋白质含量、湿面筋含量与面团流变学特性不协调的问题,面团流变学特性需进一步提高.(2)新疆小麦新品系的的灰分含量、沉淀值以及形成时间、稳定时间、软化度、评价值、拉伸面积、最大拉伸阻力等面团流变学特性的变异系数均较高,具有较大的遗传改良潜力,是今后小麦品质改良的重点性状.(3)经综合比较和评价,仅有品种(系)CA0203、200502达到国家强筋小麦品质标准.     

新疆小麦品种资源籽粒性状和磨粉品质分析及评价

[目的]研究小麦品质及其遗传改良,为新疆优质及专用小麦品种选育和企业加工利用提供指导信息和选择依据.[方法1]采用AACC及国标分析方法对182个新疆小麦品种资源的4个籽粒性状、5个磨粉品质进行分析与评价.[结果]新疆小麦品种资源千粒重为41.38 g,粒径为2.47 mm,籽粒硬度为59.40,籽粒蛋白质含量为15.56;,出粉率为59.59;,灰分含量为0.48;,L*值为90.78,a*值为-0.91,b*值为9.31;其中,籽粒硬度、a*值和b*值的变异系数大,具有很好的改良潜力和利用价值.新疆冬、春小麦地方品种、引进品种、自育品种各具特色:冬小麦品种资源中,地方品种的籽粒硬度、蛋白质含量、出粉率较高,引进品种的千粒重较高、粒径较大、面粉色泽较好,自育品种的千粒重较高、粒径较大、面粉亮度较高、灰分含量较低;春小麦品种资源中,地方品种的蛋白质含量、面粉亮度较高,引进品种的千粒重较高、粒径较大、蛋白质含量较高、灰分含量较低、面粉色泽较好,自育品种的千粒重较高、粒径较大、灰分含量较低、面粉色泽较好.按照新疆拉面专用粉标准来评价,只有新春28号的籽粒性状和磨粉品质均符合优质拉面要求;各性状单独来看,籽粒硬度、出粉率、面粉亮度总体表现较好,面粉红度、面粉黄度总体表现一般,蛋白质含量、灰分含量总体表现较差.[结论]新疆小麦品种资源籽粒硬度是引起籽粒性状差异较大的主要性状,面粉色泽是引起磨粉品质差异较大的主要指标;冬小麦品种资源籽粒性状、磨粉品质总体优于春小麦,但蛋白质含量低于春小麦,面粉黄度大于春小麦.在优质新疆拉面育种中,冬、春小麦都应侧重于灰分含量、蛋白质含量的遗传改良,同时,冬小麦要关注面粉红度、而春小麦要关注面粉黄度.新疆小麦品种资源中,冬小麦地方品种的籽粒硬度,引进品种的千粒重和面粉黄度,自育品种的粒径、灰分含量、面粉白度;以及春小麦引进品种的面粉色泽,自育品种的千粒重、粒径、籽粒硬度、出粉率等性状在新疆小麦优质育种中均有较高的应用潜力.     

冬小麦F_2代主要品质性状和产量性状相关性的研究

以11个品质性状差异较大的冬小麦品种按NCⅡ配置30个(6×5)杂交组合,对其F2代品质性状和产量性状进行相关分析。结果表明:在F2代,产量性状组和品质性状组间的相关主要是千粒重、穗粒数与沉淀值和评价值密切相关,其中沉淀值、面团形成时间、稳定时间和评价值与千粒重之间呈显著正相关,说明在杂种小麦亲本选配中应该重视千粒重选择。