淀粉性状研究在谷物品质育种中作用(综述)

本文论述了国内外关于谷物淀粉的生物合成和主要理化特性、淀粉性状的遗传及其与品质关系等的研究进展。阐述了淀粉品质性状研究在谷物品质育种中的重要作用。     

品种和种植环境对软质小麦品质性状的影响

选取18个软质小麦品种于2000--2001年分别种植在合肥和宿州,分析碱性水保持力(AWRC)、SDS沉降值、膨胀势、直链淀粉相对含量、PPO活性等5个品质性状的变异。结果表明：品种间AWRC、SDS沉降值和直链淀粉相对含量差异极显著,膨胀势间差异显著,PPO活性差异不显著;地点间AWRC、PPO活性、直链淀粉相对含量差异极显著,SDS沉降值、膨胀势差异不显著。两试点间AWRC、SDS沉降值的品种差异较一致,其次是直链淀粉相对含量。AWRC和直链淀粉相对含量既受品种差别的影响又受环境的影响;SDS沉降值和麦粉膨胀势主要受品种的影响,而PPO活性主要受环境的作用。     

中国小麦微核心种质溶剂保持力特性分析

为进一步挖掘小麦种质资源潜力,给小麦新品种选育创造条件,对我国245份小麦微核心种质的SRC特性进行分析和比较。结果表明,在这些种质材料中,4种SRC总体上有一定的差距,变异范围较大,其中水SRC为75.7%~100.7%,碳酸钠SRC为87.5%~111.7%,乳酸SRC为79.8%~110.6%,蔗糖SRC为107.2%~141.6%。水SRC≤80%的有45份,占材料总数的18.4%;碳酸钠SRC≤95%的有55份,占材料总数的22.4%;乳酸SRC≤85%的有40份,占材料总数的16.3%;蔗糖SRC≤120%的有53份,占材料总数的21.6%。不同麦区间SRC存在一定差异,其中来源于华南冬麦区小麦品种的SRC显著低于其他各麦区,表现为较低的水SRC、碳酸钠SRC和乳酸SRC,来源于北部春麦区和北部冬麦区小麦品种的蔗糖SRC显著低于其他各麦区。与国外引进品种相比,选育品种的乳酸SRC和蔗糖SRC较低,地方品种和选育品种间,除蔗糖SRC存在显著差异外,其他3种SRC差异皆不显著。     

普通小麦SDS沉淀值、蛋白质含量及GMP含量的相关性分析

以168个普通小麦品种（系）为试验材料，分析了 SDS沉降值、蛋白质含量及GMP含量的品种间变异及3项品质指标的相关性。结果表明: SDS沉降值与蛋白质含量、GMP含量分别呈极显著正相关，蛋白质含量和GMP含量间也呈极显著正相关。被测普通小麦SDS沉降值的变幅为23.0～60.0ml，变异系数为17.14,蛋白质含量的变幅为11.85％～17.92％，变异系数为9.20,GMP含量的变幅为2 .79％～10.89％，变异系数为26.55。     

普通小麦籽粒硬度的分子标记研究

籽粒硬度是决定小麦磨粉品质和食品品质的重要性状，蛋白复合体Friabilin的两种主要肽Puroindolinea（PinA）和Puroindolineb（PinB）是决定籽粒硬度的关键。用单籽粒谷物特性仪（SKCS）、PCR技术和改进的SDS-PAGE方法分析了85份小麦品种的籽粒硬度和基因突变形式，结果表明，与软质小麦相比，硬质小麦品种在基因或蛋白质表达水平上发生了变化，有31份野生型的软质小麦Pina-Dla／Pinb-Dla和6份Pina-D1b／Pinb-D1a突变型，42份Pina-D1a／Pinb-D1b和6份Pina—D1a／Pinb-D1p突变型。     

在一对面包小麦杂交后代中Glu—Bl控制的麦谷蛋白亚基17＋18对烘烤品质…

将两个优质面包小麦品种安农８４５５和ＹｅｃｏｒａＲｏｊｏ进行杂交，测定其Ｆ３代重组株系的高分子量麦谷蛋白亚基组成、；ＳＤＳ沉降值、伯尔辛克值、蛋白质含量和籽产量以及收获指数。利用方差分析，协方差分析和回归分析说明了，１７＋１８亚对面包品质的作用明显优于７＋８亚基，两者的，品质差异随着蛋白质含量的增加而增大，文中讨论了１７＋１８亚基在培育较高的包品质潜力的小麦品种中的利用价值。     

几对麦谷蛋白亚基对小麦面筋品质的影响

麦谷蛋白亚基组成类型是决定小麦加工品质的重要内在因素,改进小麦品种的亚基构成已成为品质育种的重要依据之一,因而鉴定优质亚基的类型对品质育种具有重要的意义.本研究采用郑麦9023/安农9267、皖麦19/安农9267/皖麦19、#445/陕225//安农91168/繁3/皖麦19的F5代株系,烟农19/安农9914、烟农19/安农9916的F3代株系,烟农19/安农9914的F4株系组成9个群体,共1 562个株系,分别检测HMW-GS、LMW-GS的组成,测定了和面图参数和SDS沉降值,分析了麦谷蛋白亚基等位基因对品质性状的影响.结果表明,在Glu-A1位点,1亚基的SDS沉降值显著高于N亚基,1亚基的峰高显著大于N亚基,对于和面时间、衰落角(耐揉性),两亚基间差异不显著.在Glu-D1位点,5+10亚基SDS沉降值显著高于2+12,和面图参数中峰高及和面时间5+10显著高于2+12,衰落角差异不明显;2+12亚基与4+12亚基对SDS沉降值及和面图参数的影响差异不显著.Glu-B1位点,SDS沉降值17+18亚基高于14+15亚基,峰高与衰落角两对亚基间差异不显著,和面时间17+18亚基显著高于14+15亚基;对于LMW-GS,Ⅱ-1群体的Glu-D3e亚基SDS沉降值显著高于Glu-D3a,其他3个群体亚基间差异不显著,在和面时间、峰高及衰落角3项指标中,Glu-D3a与Glu-D3e间差异不显著.     

小麦粉溶剂保持力与籽粒硬度及蛋白质含量的关系

为了探讨小麦粉溶剂保持力(SRC)与籽粒硬度及蛋白质含量之间的相关性,选用19份小麦品种为试验材料,分别对不同生态地点下的小麦粉SRC、籽粒硬度和蛋白质含量进行了测定.结果表明,籽粒硬度与小麦粉水SRC、碳酸钠SRC和乳酸SRC间相关达1%显著水平,相关系数分别为0.8518、0.7453和0.8523,与蔗糖SRC间相关不显著;蛋白质含量与蔗糖SRC、乳酸SRC间相关达5%显著水平,相关系数为0.5545和0.5206,与水SRC及碳酸钠SRC间相关不显著.多元逐步回归分析表明,在小麦粉4种SRC中,籽粒硬度能够解释乳酸SRC变异的72.6%,蛋白质含量能够解释蔗糖SRC变异的30.7%,回归方程分别为Y(Hardness)=1.814X(LASRC)-120.242和Y(Protein content)=0.081X(SSRC)+3.363.参试材料在不同地点的品质指标与所有地点品质指标平均值间极显著正相关,其中合肥点与品质指标平均值之间总体相关程度较高;不同地点间小麦粉4种SRC极显著正相关,差异表现存在一致性.     

小麦品种品质性状变异及优质基因的鉴定

分析了50个小麦品种的蛋白质含量、SDS沉降值、碱性水保持力和膨胀势等品质性状的变异,分别用PCR特异扩增和SDS-PAGE对1Dx5、1Dy10亚基基因和糯质基因进行了检测.筛选出一批高蛋白、强面筋的小麦品种,如MW18、安农9043、安农91168和安农9267,都含有1D5 10亚基基因.筛选出碱性水保持力和蛋白质含量都较低的小麦品种Tincurrin、皖麦48和Caldwell,推荐作为软质小麦育种的亲本使用.鉴定出小麦品种扬97-65和川96003缺Wx-B1,#445缺Wx-A1.试验表明,高分子量麦谷蛋白5 10亚基基因在现有小麦品种中已有较高的比例,而糯质蛋白基因缺失型品种尚少见.     

小麦籽粒发育过程中多酚氧化酶同工酶的变化

选取了19个冬小麦品种,分别在籽粒满仁期、灌浆中期和蜡熟期取样分析多酚氧化酶同工酶谱的变化。试验结果表明,满仁期多酚氧化酶同工酶谱带最多,随后,低分子量区多酚氧化酶同工酶谱带浓度不断下降,至蜡熟期,低分子量区同工酶谱带已很微弱,收获干燥后的籽粒未检测到同工酶谱带。在籽粒同一发育时期,品种间同工酶谱带非常相似。这些变化对研究成熟小麦籽粒中多酚氧化酶活性变异的原因具有重要意义。