不同来源小麦种质高分子质量谷蛋白亚基多样性及其与加工品质的关系

为了明确小麦高分子质量谷蛋白亚基(HMW-GS)与加工品质的关系,以来源于国内外不同种植区的148个小麦种质为材料,研究小麦HMW-GS的多样性及其与小麦粉和馒头加工品质的关系。结果表明,参试材料在Glu-A1、Glu-B1、Glu-D13个位点分别检测到3,7,7种不同的亚基类型,1、7+9、2+12亚基在各自位点上出现的频率均最高,分别为56.8%,47.3%,45.9%;亚基组合类型共有35种,其中,(1/7+9/2+12)、(1/7+8/5+10)、(N/7+9/2+12)、(1/7+9/5+10)组合出现频率较高;不同来源小麦种质的HMW-GS组成存在一定差异,国外引进种质和黄淮冬麦区种质的亚基类型较丰富,且优质亚基出现的频率较高;1、2*、7+8、17+18、5+10亚基对面筋强度具有明显的正向效应,2*、17+18、2+10亚基对馒头的硬度和咀嚼性具有重要影响,携带(1/14+15/2+12)、(1/7+9/5+10)、(N/7+8/2+12)亚基组合种质馒头的加工品质较好。

高分子质量谷蛋白亚基与小麦加工品质的关系

小麦胚乳中的谷蛋白是由高分子质量谷蛋白亚基(HMW-GS)和低分子质量谷蛋白亚基(LMW-GS)通过二硫键而形成的大小不同的聚合体。近年来的研究表明,小麦胚乳谷蛋白大聚体(GMP)含量与小麦面团特性、面包体积等多项品质指标高度相关,而HMW-GS也是通过亚基类型和含量的变化影响形成聚合体的数量、大小和分布,间接影响小麦加工品质。因此,本文简要综述了编码HMW-GS的不同基因位点及位点上的亚基与面团品质及焙烤品质的关系。

小麦不同高分子量谷蛋白亚基对面筋数量和质量的影响

为给小麦品质遗传改良提供依据,以33个小麦品种为材料,对8种HMW-GS及其13种组合的品质效应进行了分析。结果表明,对于Glu-A1位点,1亚基和缺失亚基(N)对面筋数量和强度的效应相似。对于Glu-B1位点,3种亚基对面筋数量的正向效应为14+15>7+8>7+9,对面筋强度的正向效应为7+8>14+15>7+9。对于Glu-D1位点,对面筋数量的正向效应为:2+12>5+10>4+12,对面筋强度的正向效应为:5+10>2+12>4+12。综合各个亚基的品质效应,本研究提出了包含8种HMW-GS的评分体系。对HMW-GS组合的研究结果表明,不同位点优异HMW-GS的品质效应具有累加作用,据此提出了高面筋数量型品种和强筋型品种的HMW-GS优化组合。品种类型与HMW-GS组合的对应分析验证了HMW-GS品质效应的分析结果。

小麦籽粒品质、高分子量谷蛋白亚基组成类型与面筋质量相关性的研究

为了探讨预测面筋质量的方法,以40个小麦品种(系)为材料,研究了其籽粒品质、HMW-GS组成与面筋含量、面筋指数的相关性。结果表明,小麦籽粒硬度、容重与面筋指数,蛋白质含量与湿、干面筋含量、面筋指数均呈显著或极显著的正相关(r=0.3708～0.5791);千粒重与面筋指数呈显著负相关(r=-0.3306);角质率与面筋指数虽有一定的正相关,但相关不显著;籽粒硬度、角质率、千粒重和容重与湿(干)面筋含量没有明显的相关。含有5+10、14+15亚基的品种一般具有较好的面筋质量(但这并不是绝对的)。因此,可利用小麦籽粒硬度、容重、蛋白质含量和千粒重来预测面筋质量的优劣。

小偃6号高分子质量麦谷蛋白14和15亚基来源分析

运用 SDS- PAGE和 PCR分析了小偃 6号及其亲本中高分子质量麦谷蛋白亚基 (HMW- GS)组成。结果表明 ,小偃 6号的 2个亲本 ST2 4 2 4 /464和小偃 96中都存在 1 4和 1 5亚基 ,而远缘种长穗偃麦草中不存在 1 4和 1 5亚基。从而证明长穗偃麦草并非小偃 6号1 4和 1 5亚基的来源 ,而 ST2 4 2 4 /464和小偃 96均有可能是 1 4和 1 5亚基的提供者。通过PCR分析发现了偃麦草中 1个不同于普通小麦的麦谷蛋白基因。

新疆小麦品种高分子量谷蛋白亚基及相关品质基因的分子标记检测

高分子量麦谷蛋白亚基、1B·1R易位系、多酚氧化酶(PPO)活性及黄色素含量等基因对小麦加工品质有重要影响,准确、快速鉴定这些基因对品质改良有重要意义。本研究对新疆当地及国内外引进的321份小麦品种进行SDS-PAGE分析,利用特异性分子标记对高分子量谷蛋白亚基中的Dx5、Bx7、By8、By9亚基、1B·1R易位系、PPO和黄色素含量基因进行鉴定,进一步验证分子标记检测的可靠性和准确性,为优质小麦分子标记辅助育种提供材料和方法。SDS-PAGE分析表明,供试材料有21种亚基类型,其中Glu-A1位点有3种类型,以null为主;G1u-B1位点有10种类型,Bx7+By8和Bx7+By9亚基占主导地位;Glu-D1位点有8种类型,Dx2+Dy12和Dx5+Dy10占主导地位。分子标记检测表明,Dx5亚基的频率为38.3%,Bx7亚基的频率为85.7%,By8亚基的频率为38.9%,Bx9亚基的频率为42.7%;特异性PCR标记扩增与SDS-PAGE鉴定结果的吻合率分别为97.2%、98.4%、93.4%和97.2%。在新疆当地品种、其他国内品种和国外品种中,1B·1R易位系材料的频率分别为22.0%、31.5%和25.0%,Psy-A1b的频率分别为9.0%、10.8%和5.4%,Ppo-A1b的频率分别为38.0%、43.8%和45.7%,Ppo-D1a的频率分别为48.0%、66.9%和40.2%。同时含Ppo-A1b和Ppo-D1a的材料有74份,占23.0%。本试验中采用的基因特异性标记重复性好、准确率高,可有效用于小麦品质分子标记辅助选择。

审定小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成分析

为了解育种亲本中审定小麦(Triticum aestivum Linn.)品种的品质状况,采用SDS-PAGE技术对127份审定品种高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成进行分析。结果表明,共发现10种等位基因变异和17种亚基组合类型,其中Glu-A1位点以亚基Null(47.24%)和1(48.03%)为主,Glu-B1位点以7+8(44.09%)和7+9(44.09%)为主,Glu-D1位点只有亚基2+12(70.08%)和5+10(29.92%),总体品质评分为7.12。2002—2011年比1992—2001年审定品种品质有所提升,优质亚基2*、14+15、17+18和5+10出现频率相对提高了,但需注意1亚基频率降低较多。同时,5+10亚基频率仍需提高。另外,还需导入其他亚基种类,以丰富中国小麦HMW-GS组成多样性,提高优质亚基及优质亚基组合频率,改善小麦加工品质。

新疆小麦高分子量谷蛋白亚基对其加工品质的影响

【目的】贮藏蛋白对小麦的加工品质起重要作用,高分子量麦谷蛋白亚基是研究的重点,明确新疆小麦谷蛋白亚基对加工品质的影响。【方法】以79份新疆小麦作为实验材料,进行SDS-PAGE和部分加工品质性状检测,分析了HMW-GS对小麦加工品质性状——蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值和硬度的影响。【结果】高分子量麦谷蛋白基因位点不同,对同一品质性状的效应不同,同一位点对不同的品质性状效应也不同,且同一位点的不同亚基间对品质性状的效应也存在差异。对于沉淀值,Glu-1的三个位点对其效应大小顺序为Glu-D1>Glu-A1>Glu-B1,而对于蛋白质含量,顺序则为Glu-B1>Glu-D1>Glu-A1。高分子量谷蛋白亚基对加工品质的影响情况更为复杂,对于沉淀值,2+11>5+10>5+12>3+12>2+12>4+12>2+10,亚基2+12和2+11、5+10差异显著;对于蛋白质含量,2+10>5+12>4+12>2+12>5+10>2+11>3+12,亚基2+10和5+10、2+11、3+12差异显著。【结论】提高优质亚基1,5+10的频率,保持7+8亚基的频率,是新疆小麦育种的方向。

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。

硬粒小麦-节节麦人工合成种的高分子谷蛋白亚基组成分析

用十二烷基硫酸钠－聚丙稀酰胺凝胶电泳方法（ＳＤＳ－ＰＡＧＥ），分析了从ＣＩＭＭＹＴ引进的２５份硬粒小麦－节节麦人工合成种的高分子谷蛋白亚基（ＨＭＷ－ＧＳ）组成。结果表明，供试的２５份人工合成种中共有１７种不同的亚基组成类型，其中Ｇｌｕ－Ｄ１编码的亚基有１．５＋１０和５＋１２等１０种类型。含１．５＋１０和５＋１２优质新亚基人工合成种的引进与研究应用，对于促进国内小麦品质育种具有重要的意义。

新疆及外引的部分小麦种质资源高分子量谷蛋白亚基分析初报

利用SDS PAGE对43个新疆及外引的小麦种质资源高分子量谷蛋白亚基(HMW)的构成、不同等位基因变异及出现频率进行系统分析,并按照Payne等人的评分方法,计算了其品质得分分析。结果表明:43个小麦种质资源的Glu 1的平均分为5.47分,低于全国的平均水平,高分子量麦谷蛋白亚基构成中以2+12亚基居多,5+10亚基较少,部分地影响了新疆小麦品质的改良。

山羊草(Aegilops)十个种的高分子谷蛋白亚基分析

利用 SDS- PAGE技术对山羊草属 10个种的 5 1份材料进行高分子谷蛋白亚基电泳分析。结果表明 ,10个种各电泳出2～ 6条带 ,共 17种类型 ,每个种有 1～ 4种类型。其中 ,有两种 (或以上 )类型的种均为四倍体种。种内带型间差异较小 ,种间差异较大 ,并且 ,各个种之间没有相同的类型。

小麦-黑麦远缘杂交后代高分子麦谷蛋白亚基变异分析

采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法,分析了小麦-黑麦远缘杂交后代的66个株系的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成。结果表明:(1)在29个母本为MY 11的株系中,有6个株系的G lu-1等位基因相对于母本MY 11发生了变异,1 B/1 R易位系中G lu-1位点发生变异的频率为66.67%,非1 B/1 R易位系中G lu-1位点发生变异的频率为8.69%。在36个母本为A 42912株系中,3个株系的G lu-1等位基因发生变异且这3个株系皆为1 B/1 R易位系,1 B/1 R易位系中G lu-1位点发生变异的频率为60.0%,非1 B/1 R易位系G lu-1位点没有变异;(2)对于母本为MY 11的株系,G lu-1三个位点上等位基因的变异均只有2种,即G lu-A 1 a(86.20%)、G lu-A 1 c(13.79%)、G lu-B 1 b(89.65%)、G lu-B 1 c(10.34%)、G lu-D 1 a(3.45%)、G lu-D 1 d(96.55%)。对于母本为A 42912的株系,仅在G lu-B 1位点发生变异,即G lu-B 1 b(91.66%)、G lu-B 1 c(8.33%);(3)供试株系共出现6种高分子谷蛋白亚基组合,即(1,7+8,5+10)、(Nu ll,7+8,5+10)、(Nu ll,7+9,5+10)、(Nu ll,7+8,2+12)、(1,7+8,5+10)、(1,7+9,5+10),两种母本不同的株系类型均是母本型HMW-GS组合(1,7+8,5+10)占绝对优势。本文分析了1 B/1 R易位株系具有高频率HMW-GS变异的原因,并就这些材料在小麦优质育种中的利用策略作了探讨。

小麦高分子量谷蛋白亚基2.2+12及其与品质的关系

应用SDS PAGE对 6个具有 2 2 + 12亚基的品种及其杂交获得的 6 3个品系和 110个国内外品种的高分子量麦谷蛋白亚基进行了分析 ,并测定了它们的沉淀值和高代品系的面条品质。遗传分析表明 ,2 2亚基受控于一个单一的显性基因。西风× 95EYTV的F3 分析显示 ,具有不同亚基组成的同源品系间SDS—沉淀值差异显著。具 2 2 + 12亚基的多数品种都是中间或软质型的。粗蛋白、沉淀值、湿面筋等测定显示其面筋强度适中 ,面条得分较高 ,表明 2

馒头粉中高分子麦谷蛋白亚基组成及含量与面团流变性质的关系

目的:研究馒头粉中高分子麦谷蛋白亚基组成及含量与其面团流变性质关系。方法:采用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰氨凝胶电泳及凝胶成像技术测定16种馒头粉高分子质量谷蛋白亚基的组成及其含量,并采用布拉班德粉质和拉伸仪测定面团流变性质。结果:组成馒头粉高分子质量谷蛋白亚基的具有1、7+8、2、7+9、8、5+10、2+12亚基,并具有(1,7+8,5+10)、(7+8,2,5+10)、(1,7+8,2,5+10)、(7+8,2+12)、(7+9,5+10)、(1,7+9,5+10)、(1,7+9,8,5+10)、(1,7+9,8,2,5+10)8种配组。其中5+10、7+8、7+9亚基及其含量对面团粉质和拉伸特性作用大小顺序为5+10>7+8>7+9;2+12亚基及其含量与面团拉伸特性的正相关性最大;1、2、8亚基的存在,且2亚基与5+10、8与7+9亚基配组利于面团粉质和拉伸特性优化。结论:高分子质量谷蛋白亚基(high-molecular-weight glutenin subunits,LMW-GS)亚基的组成、含量以及它们的配组影响面粉面团的流变学特性。

小麦低分子量谷蛋白(Glu-3)亚基及高分子量醇溶蛋白(Gli-1)的分离图谱辨读方法

小麦胚乳贮藏蛋白质中低分子量谷蛋白亚基和高分子量醇溶蛋白组成和含量对品质也有重要作用。二者的编码基因紧密连锁,分子量和电泳中的迁移率接近,为其分离和标定增加了难度。用20个小麦标准品种为对照,结合G upta汇总的G lu-3位点等位基因变异图和Jackson汇总的G li-1位点等位基因变异图,可对分步法SDS-PAGE分离图谱中低分子量谷蛋白亚基组成(G lu-3)和A-PAGE图谱中高分子量醇溶蛋白组成(G li-1)进行辨读,获得任何一个小麦品种G lu-3和G li-1基因组成。

专用小麦粉中高分子麦谷蛋白亚基的组成及含量对稳定时间的影响

研究面包粉、馒头粉、蛋糕粉中高分子麦谷蛋白亚基组成及含量与其面团稳定时间的关系。采用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰氨凝胶电泳及凝胶成像技术测定各种小麦粉高分子质量谷蛋白亚基的组成及其含量,并测定面团的稳定时间。组成面包粉的高分子质量谷蛋白亚基及亚基对为1、7+8、2、7+9、5+10,馒头粉为1、7+8、2、7+9、8、5+10、2+12,蛋糕粉1、7+8、2、7+9、8、9、5+10、2+12、14+15。在相同位点上含有相同亚基3种专用粉的亚基相对含量从高到低为:面包粉、馒头粉、蛋糕粉。专用小麦粉中优质亚基、亚基对和亚基组合及其含量对面团的稳定时间有重要影响。

山羊草四个组高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

利用SDS PAGE技术对山羊草属 1 8个种的 4 6份材料进行高分子谷蛋白亚基电泳分析 .1 8个种各电泳出 2～ 5条带 ,共有 2 4种不同的电泳条带 ,2 6种不同的麦谷蛋白亚基类型 ,每个种有 1～ 3种类型 .山羊草与小麦的麦谷蛋白亚基存在着较大的差异 。

山西小麦品种(系)的高分子谷蛋白亚基遗传变异分析

应用SDS -PAGE技术 ,对来源于山西的 39份小麦品种 (系 ) ,其中 2 6个为已审定的被大面积推广的高产品种 ,1 3个为新近育成的优良品系 ,分析了它们的高分子谷蛋白亚基组成。同时按照Payne等的谷蛋白亚基评分标准 ,进行了品质评分。结果表明 ,山西小麦育成品系的高分子谷蛋白亚基的组成较差 ,主要表现在 :Glu -A1位点上主要为Null或 1亚基 ,2 较少 ;在Glu -B1上为 7+8、7+9或 2 0亚基 ;而在Glu -D1上主要为 2 +1 2亚基 ,优质的5 +1 0亚基组合较少。这也可能部分解释了山西小麦的烘烤品质较差的原因。因此 ,可以加强引进具有优质谷蛋白亚基的小麦种质资源 ,综合利用SDS -PAGE等技术将它们引入小麦品种中 ,丰富小麦品种中谷蛋白亚基组成的遗传基础 ,从而进一步提高山西小麦的品质育种的水平。另外 ,其中的 5个含优质亚基、兼抗条锈病的品种 (系 )

提莫菲维小麦高分子量谷蛋白亚基遗传多样性分析

为了给普通小麦的品质改良提供基础材料,并了解提莫菲维小麦的HMW-GS组成情况,利用SDS-PAGE技术对43份提莫菲维小麦高分子量谷蛋白亚基遗传多样性进行了分析,分别发现2、3、2和1种Ax、Ay、Gx和Gy亚基的等位变异类型和5种组合类型[Ax2*,Gx(A);Ax2*+Ay(C),Gx(B)+Gy;Ax1+Ay(B),Gx(B)+Gy;Ax1+Ay(A),Gx(A);Ay(A),Gx(B)]。其中Ax2*,Gx(A)的分布频率最高,达81.40%。在43份材料中,有12份材料(27.90%)的Ay亚基表达,Gx亚基几乎都表达,而只有部分Gy亚基可表达,但频率非常低,仅为6.98%。结果表明提莫菲维小麦Glu-A1的遗传多样性高于Glu-G1。文中对检测到的各种亚基的利用方式进行了讨论。