小麦面粉蛋白质含量测定方法的比较

小麦蛋白质含量是最重要的品质指标之一,为了研究小麦面粉蛋白质含量的快速测定方法,试验从全国各地小麦品种及美国引进品种中选择60个子粒蛋白质差异较大的品种(系)为材料,分别用经典的凯氏定氮,DA7200和8620近红外光谱仪3种方法测定面粉蛋白质含量,比较了3种蛋白质含量测定方法的相关性大小,得出可以用8620、DA7200近红外光谱仪对育种材料进行早期测定.为选择选育不同用途的小麦品种确定了一种快速而准确的面粉蛋白质含量测定方法.     

小麦籽粒蛋白质含量的动态QTL定位

 【目的】检测灌浆过程中控制小麦籽粒蛋白质含量（GPC）的条件及非条件QTL,阐明不同时期及不同时段内QTL的表达方式,揭示籽粒蛋白质积累的分子遗传机理。【方法】以花培3号×豫麦57的168个双单倍体（doubled haploid,DH）群体为材料,于6个不同的环境下种植,在籽粒灌浆的5个时期取样,对小麦GPC进行动态QTL分析。【结果】共检测到影响GPC的9个非条件QTL和10个条件QTL。QGpc3A为整个灌浆过程都能表达的非条件QTL,其余条件和非条件QTL只在几个或单独一个时期表达。花后12 d,控制GPC的基因表达活跃,非条件QTL和条件QTL总共能解释表型变异贡献率的42.62%;花后22 d,条件QTL和非条件QTL总共可解释表型变异的贡献率较低,仅为17.43%,GPC降到“低谷”。 QGpc4A-1对GPC前期积累有重要意义,QGpc1D和QGpc4A-2对GPC灌浆中后期积累有重要意义。【结论】GPC呈现出“高-低-高”的变化规律,控制GPC的基因在灌浆过程中以一定的时空方式表达。     

小麦籽粒构型与粒重性状的遗传分析

以小麦6044×01-35杂交后获得的重组自交系群体为试验材料,对其籽粒构型与粒重性状予以遗传分析。结果表明,重组自交系群体籽粒构型性状均呈正态分布,均有不同程度的变异;广义遗传力较高的是粒长/粒厚、粒宽/粒厚、粒长/粒宽、粒长和粒宽;由主成分分析来看,对粒重影响最大的依次是粒长、粒长/粒厚、粒宽/粒厚;千粒重与粒长、粒宽和粒厚均呈极显著正相关性,与粒长/粒宽、粒长/粒厚和粒宽/粒厚呈显著负相关;通过逐步回归和通径分析表明,提高千粒重需协调好粒长、粒宽和粒厚的关系,尤其是粒厚。     

小麦品种(系)抗叶锈病基因Lr10位点基因型的多样性

小麦抗叶锈病基因Lr10的表达需与其紧密连锁的RGA2基因调控, 按照这2个基因的连锁关系, Lr10基因位点分成H1和H2两个古单倍型。为揭示我国小麦品种中Lr10的遗传多样性, 对189个来自12省的小麦育成品种和58个品系的该基因位点变异进行了鉴定分析。绝大多数供试品种(系)为H2古单倍型, 其频率在育成品种和品系中分别为95.2% (180/189)和96.6% (56/58)。这2种古单倍型可进一步分为9种单倍型亚型, 其中H1-2、H2-4、H2-5、H2-6和H2-7亚型为首次报道。育成品种包含所有单倍型亚型, 以H2-1频率最高(69.3%), H2-3和H2-6频率最低(0.5%); 而在选育品系中仅检测到5种单倍型亚型, 其中H2-1频率最高(27.6%), H1-2频率最低(3.5%)。除H2-1与H2-2型外, 其他亚型与育成地显著相关(P < 0.05)。本研究结果支持Lr10基因位点的古单倍型和单倍型亚型在育种中保持相对稳定的推断, 同时由于在育种过程中持续重组和变异而产生了新的单倍型亚型, 而且重组可以发生在H2和H1两种古单倍型之间。在现代育成品种和品系中, H1古单倍型所占比例已降至5%以下, 应加以保护。     

小麦成熟胚组织培养体系优化及其影响因素的研究

为了优化小麦主要推广品种的成熟胚组织培养体系,并筛选优良的转基因受体基因型,以12种小麦品种的成熟胚为材料,对其成熟胚为外植体的愈伤组织进行了诱导分化和再生的研究,探讨了不同2,4-D浓度下3种诱导培养基(MS2、L32、N64)、以L3为基本培养基的3种分化培养基以及以MS为基本培养基的3种生根培养基对小麦成熟胚离体培养的影响。结果表明,各培养基对成熟胚愈伤的诱导率和分化率的影响差别不大,而主要影响愈伤质量和生根效果。3种诱导培养基的平均诱导率均超过85%,N64的最高(90.13%),L32培养基的愈伤质量最好,诱导效果最佳。不同激素配比均可诱导小麦成熟胚愈伤组织分化再生,但不同基因型间有较大差异,添加0.5mg.L-1 IAA和1mg.L-1 KT的分化培养基L2的平均分化率最高(55.68%);添加0.2 mg.L-1 IAA和0.5 mg.L-1 MET的生根培养基MX1的平均生根率最高(37.02%)。不同基因型的出愈率、胚芽率、分化率、生根率差异显著,筛选出鲁麦14、良星99、济麦21、山农20、良星66等5个小麦品种可作为优良的转基因成熟胚受体材料,并初步建立起适于它们的组织培养体系。     

添加面筋蛋白对小麦淀粉糊化特性的影响

 【目的】研究添加面筋蛋白对淀粉糊化特性影响的规律,为活性面筋蛋白在食品加工中的应用及小麦品质改良提供依据。【方法】以PH1391普通小麦淀粉为试验材料,添加3种类型的面筋蛋白（强筋、中筋和弱筋）,5个添加量处理,分析其糊化特性并对形成的网络结构进行显微镜观察。【结果】随着面筋蛋白添加量的增加,峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、黏度面积、反弹值和峰值时间都呈现明显下降趋势。每增加2%的面筋蛋白,以上糊化特性指标平均值分别下降了纯淀粉相应指标的3.6%、4.8%、3.4%、3.8%、4.0%和1.18%,除峰值时间外,下降率都超过了纯淀粉的2%;面筋蛋白添加量对稀懈值、糊化温度和糊化起始时间没有显著影响。面筋蛋白添加量10%时,面筋蛋白之间形成的复合物镶嵌在淀粉糊浆之中,没有明显的面筋蛋白隔层存在,面筋蛋白添加量增加到18%,在糊化体系中观察到较大的面筋蛋白隔层。3种面筋蛋白对峰值黏度、低谷黏度、黏度面积、反弹值和峰值时间影响差异极显著,对稀懈值的影响差异显著,而对糊化温度和糊化起始时间影响没有显著差异。3种面筋蛋白对峰值黏度、低谷黏度和黏度面积的影响按降低大小的顺序都为强筋＞中筋＞弱筋,而对反弹值的影响则表现出相反的顺序。【结论】面筋蛋白添加量和面筋蛋白类型会显著影响峰值黏度、低谷黏度、黏度面积、反弹值和峰值时间,而对糊化温度和糊化起始时间的影响差异不显著。     

不同淀粉组分含量小麦品种灌浆过程中淀粉去分支酶的活性及类型

【目的】研究不同淀粉组分含量小麦品种灌浆过程中籽粒所含淀粉去分支酶的活性及类型,为研究其在小麦支链淀粉合成中的作用提供理论依据。【方法】利用非变性PAGE与HPLC技术,对糯麦1号、关东107、鲁麦21和济南16四个小麦品种灌浆过程中的淀粉去分支酶进行分析。【结果】在灌浆过程中,淀粉去分支酶的活性均呈单峰曲线变化,灌浆中期活性最大;淀粉去分支酶对底物支链淀粉均具有相似的酶解活性;对灌浆中期小麦淀粉去分支酶进行的纯化结果表明,小麦籽粒胚乳中也存在2种类型的淀粉去分支酶,一种是以极限糊精为特异性底物的极限糊精酶(Limit dextrinase),另一种是以支链淀粉为底物的异淀粉酶(Isoamylase)。【结论】虽然小麦淀粉组分含量不同,但所含的淀粉去分支酶却具有相似的活性变化,在体外对底物——支链淀粉也有相似的酶解活性。     

矮孟牛及其衍生品种（系）HMW GS、蛋白质含量及沉淀值的演化分析

为了探讨小麦骨干亲本育成许多品种的遗传基础及主要性状在后代品种中的遗传传递,分析了矮孟牛的3个原始亲本、7个种质姊妹系及128个衍生品种(系)的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)、籽粒蛋白质含量、沉淀值及其演化情况.结果表明,原始亲本、矮孟牛种质姊妹系及衍生品种(系)籽粒蛋白质含量的平均值分别为12.07%、12.93%和12.38%,变幅分别为11.58%～12.48%、11.71%～13.98%和10.42%～14.38%;沉淀值的平均值分别为32.12、32.76和23.29 mL,变幅分别为25.41～29.39 mL、19.71～31.86 mL、14.42～45.26mL.说明在衍生品种(系)中,蛋白含量和沉淀值的遗传基础均被拓宽了.在HMW-GS方面,衍生品种(系)比原始亲本和姊妹系增加了2*、17+18、5+10和2+10亚基,说明各育种单位在利用其高产、高抗等优质性状的同时也对品质性状进行了改良.     

小麦面团吹泡特性的QTL定位

 【目的】分析面团吹泡特性的遗传基础。【方法】以小麦品种花培3号、豫麦57构建的DH群体的168个株系为材料,利用含有323个位点的分子遗传图谱和3个环境的表型数据,对面团韧性(P)、延展性(L)、面团强度(W)、面团膨胀系数(G)和弹性指数(Ie)等5个吹泡性状进行QTL定位分析。【结果】共检测到17个加性效应位点和7对上位效应位点,分别位于1B、2B、3B、4B、1D、7D和5A染色体上。4B染色体Xwmc48—Xbarc1096区段上,同时检测到控制面团韧性(P)、延展性(L)和吹泡膨胀系数(G)的QTL位点(QDten4B、QDext4B和QSin4B),但遗传效应方向不同。在1D染色体Xwmc93—GluD1区段,检测到控制面团膨胀系数(G)、面团强度(W)和弹性指数(Ie)的位点,分别为QSin1D、QDstren1D和QEin1D,遗传贡献率分别为3.19%、17.74%和28.28%,且遗传效应方向相同,增效等位基因均来源于豫麦57。7对上位性效应遗传贡献率较小,无环境互作效应。【结论】小麦面团吹泡品质相关性状的遗传主要受加性效应控制,同时也受上位性效应控制。在某些染色体区段存在着影响不同吹泡性状的共同QTL,表现出一因多效或紧密连锁。     

山东省不同年代小麦推广品种遗传多样性的AFLP分析

利用14对AFLP(amplified fragment length polymorphism)引物组合对92份山东省不同年代小麦推广品种遗传多样性进行分析.结果表明,每对引物组合的平均多态性位点为20.07,多态位点百分率为30.06,在筛选引物时发现引物Mse Ⅰ TAG与Pst Ⅰ组合时大部分能够表现出较好的多态性;92份材料的遗传相似系数(Dice)分布在0.93～0.997之间,平均为0.952,说明山东省小麦遗传多样性的水平低.根据材料间的相似系数,按UPGMA聚类法对92份材料聚类分析,可以把92份材料分为6类.值得注意的是紫色麦自成一类.20世纪50年代至今山东省小麦推广品种的遗传多样性指数变化趋势:从20世纪50年代到80年代,品种材料的遗传多样性指数逐渐增加,20世纪80年代达到最高,此后则有所下降,到区试材料(2)时遗传多样性指数又有所上升,但是幅度不大.从总体来看,山东省不同年代选育的小麦品种的遗传多样性差异较小,也没有因为育种而导致当地小麦品种的遗传多样性下降.