从CIMMYT引进的人工合成六倍体小麦高分子量谷蛋白亚基组成分析

采用 SDS- PAGE方法 ,鉴定分析了从 CIMMYT引进的 58份人工合成六倍体小麦高分子量谷蛋白亚基 ( HMW- GS)组成。在 Glu- A1,Glu- B1和 Glu- D13个位点上共检测到 2 2种不同的亚基类型 ;其中 Glu- D1位点上的变异类型最为丰富 ,存在 2 +T1+T2 ,5+12和 5+10等 13种不同的亚基类型 ;特别是发现含有比 5+10亚基更优质的 1.5+10和 5+12亚基。遗传分析结果表明 ,人工合成六倍体小麦 HMW- GS能在与普通小麦的杂交后代中稳定表达 ,并且在 F1代籽粒中呈共显性和偏母遗传现象。

四川主栽小麦品种高分子量谷蛋白亚基遗传变异分析

采用SDS PAGE技术对四川省近 5 0年以来年推广面积达 6 6 70 0hm2 (10 0万亩 )以上的 4 0个主栽小麦品种高分子量谷蛋白亚基 (Glu 1位点 )的遗传变异进行了研究 ,并计算了品质评分。在这些品种中 ,Glu 1位点具有较丰富的遗传变异 ,共检测到 10种亚基和 13种亚基组合类型 ;品质得分在 5～ 10分之间 ,平均 7.6分。各时期品种平均品质评分呈缓慢上升的趋势 ,且 1980年以后育成品种中 5 +10亚基出现的频率明显增加 ,说明各育种单位已充分重视将具有优良品质遗传基础的材料应用于育种实践。 4 0个品种中 ,12个具有 5 +10优质亚基 ,1个具有 2 亚基 。

云南、西藏与新疆小麦高分子量谷蛋白亚基组成及遗传多样性分析

用SDS-PAGE法分析了64份中国西部特有小麦征集材料的高分子量谷蛋白亚基组成及遗传多样性。从34份云南小麦中,发现2种高分子量谷蛋白谱带(null、7+8、2+12和null、7、2+12);从24份西藏小麦中,发现3种高分子量谷蛋白谱带(null、7+8、2+12,null、6+8、2+12和null、7+8、2),其中西藏小麦TB18的Glu-D1位点仅编码亚基2;从6份新疆小麦中,观察到1种高分子量谷蛋白谱带(null、7、2+12)。在云南、西藏和新疆这3种中国西部特有的小麦材料中,Glu-1位点分别出现4(Glu-A1c、Glu-B1a、Glu-B1b和Glu-D1a)、5(Glu-A1c、Glu-B1d、Glu-B1b、Glu-D1a和Glu-D1?)和3个(Glu-A1c、Glu-B1a和Glu-D1a)等位基因。云南小麦、西藏小麦和新疆小麦材料内的Nei’s平均遗传变异系数分别为0.1574、0.1366和0,表明云南小麦和西藏小麦材料内的高分子量谷蛋白位点的遗传变异要高于新疆小麦。云南小麦、西藏小麦和新疆小麦A、B和D基因组的Nei’s平均遗传变异系数分别为0、0.2674和0.0270,这说明在遗传多样性方面,Glu-B1位点最高,其次为Glu-D1位点,Glu-A1位点最低。

以EMS诱变创制软质小麦宁麦9号高分子量谷蛋白亚基突变体

本研究旨在创制遗传背景一致的不同高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）缺失系,为小麦品质研究和育种提供材料。将软质小麦品种宁麦9号,用0.4%EMS溶液处理10 000粒种子,获得3781个M1代单株,采用＂半粒法＂对每个株系进行SDS-PAGE鉴定,从中筛选出299个（7.91%）HMW-GS突变株,包括HMW-GS缺失和分子量突变2种类型。其中,HMW-GS缺失突变176株,突变频率为4.65%,缺失亚基涉及Ax1、Bx7、By8、Dx2和Dy12,突变频率为0.24%-3.28%;分子量突变130株,突变频率为3.44%。将突变体的具胚端种子于温室中繁殖获得M2代,再次鉴定各株系的HMW-GS,并经M3代验证,最终获得Ax1、Dx2、Bx7、By8和Dy12缺失突变体,及Ax1＋By8双缺失突变体。用高效液相色谱（HPLC）分析这些突变体的谷蛋白大聚体（GMP）和谷蛋白/醇溶蛋白（GLU/GLI）比值,发现不同缺失突变体的GMP含量都有不同程度的降低,尤以Bx7亚基缺失突变体中GMP含量降幅最大,高达42%。另外,不同缺失突变体的谷蛋白总量和GLU/GLI比值也低于对照,Ax1＋By8双缺失突变体的GLU/GLI比值最小。

小麦高分子量谷蛋白亚基间的互补效应对面包加工品质的影响

利用偃展1号的10个HMW-GS近等基因系,研究了不同HMW-GS基因对面包烘烤品质的效应。两年的品质测试结果基本一致,说明所用近等基因系是评价亚基组成对加工品质影响的较理想材料。不同HMW-GS组成对面包评分影响较大,变异系数达到21.5%。相关分析表明,面包体积与形成时间(r=0.90,P<0.01)、沉淀值(r=0.89,P<0.01)、稳定时间(r=0.67,P<0.05)和面粉蛋白质含量(r=0.52,P<0.05)均达显著正相关;面包评分与面包体积(r=0.98,P<0.01)、沉淀值(r=0.93,P<0.01)、形成时间(r=0.89,P<0.01)也呈显著正相关。Glu-A1位点1Ax1基因的表达可以提高多数品系的面包评分;当Glu-A1位点是Null、Glu-D1位点是5’+12时,Glu-B1位点等位变异的面包加工品质效应为7+8>14+15>6+8>7,而当Glu-A1位点是1号亚基、Glu-D1位点是5’+12时,Glu-B1位点的等位变异的面包品质效应为6+8>14+15>7;当Glu-A1位点是Null时,14+15与5+10组合优于与5’+12组合,7+8与5’+12组合优于与5+10组合;1Dx5基因的沉默显著降低面包烘烤品质,HMW-GS对面包品质的作用似乎在X-亚基和Y-亚基之间存在一定的配合效应,任何一种基因的缺失或沉默都会造成品质的明显下降。

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。

低能N^+离子注入诱导小麦种子高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白的变异

应用SDSPAGE和APAGE电泳技术,对不同剂量低能(25keV)N+离子注入小麦稳定品系CH3286的M3代种子储藏蛋白高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白变异进行了系统的分析。结果表明低能N+离子束注入能有效地诱导小麦种子高分子量谷蛋白亚基的变异。高剂量(10.8×1016N+cm2)N+注入的诱变频率高于中剂量(7.2×1016N+cm2),其亚基总变异频率分别是13.7%和4.2%。不同位点的高分子量谷蛋白亚基对N+离子的敏感程度不同,其中以Glu1D最敏感,变异频率由大至小分别是Glu1D>Glu1B>Glu1A。低能N+离子束注入诱导的醇溶蛋白变异与高分子量谷蛋白亚基的变异有相似的规律。醇溶蛋白遗传区对N+离子的敏感程度也不同,其中ω醇溶蛋白最敏感,能产生较多的变异,其次是γ和β醇溶蛋白,最不敏感的是α醇溶蛋白。在M3代植株群体中筛选到一些农艺性状较稳定的高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白变异株。

小麦编码高分子量谷蛋白亚基基因的转化

以小麦的幼穗和幼胚作为转化受体,首次用抗除草剂草甘膦的EPSPs基因作为选择标记,通过基因枪法共转化,将小麦编码高分子量谷蛋白亚基的基因1Dx5和1Dy10转移到普通小麦京花1号中,获得33株再生植株,经PCR初步检测有12株同时扩增到了3个处在不同质粒上的外源基因EP-SPs、1Dx5和1Dy10的目标片段。将部分PCR检测为阳性的转化体进行Southern分析,发现其中有1株再生植株基因组中整合了3个外源基因,有2株的基因组中同时整合了EPSPs和1Dx5基因,1株的基因组中整合了EPSPs和1Dy10基因。此外,在转化过程中发现,幼穗是比幼胚更为合适的转化受体,并且转化受体具有合适的转化时期。

黄淮麦区部分小麦种质资源高分子量谷蛋白亚基组成分析

为了深入了解黄淮麦区小麦(Triticum aestivumL.)种质资源高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成情况,为品质育种提供信息,利用SDS-PAGE电泳技术对185份普通小麦材料和5份黑粒小麦共计190份种质材料的HMW-GS组成进行了分析。结果表明这些材料在Glu-A1位点具有2种亚基类型(null,1),Glu-B1位点具有5种亚基类型(7+8,7+9,14+15,6+8,17+18),Glu-D1位点上具有3种亚基类型(2+12,5+10,5+12)。对面包加工品质具有正效应的优质亚基14+15出现频率为7.36%,5+10出现频率为34.74%,5+12出现频率为2.63%。对面包烘烤而言,优质亚基组合1/14+15/5+10、1/7+8/5+12和1/7+8/5+10出现频率较低,分别为0.53%、0.53%和11.58%;适合制作优质手工馒头的亚基组合1/7+8/2+12和null/7+8/2+12出现频率分别为6.32%和19.47%;适合制作优质面条的理想亚基组合1/14+15/2+12出现频率为4.21%,较好的亚基组合共计占23.16%。黄淮麦区的小麦种质资源主要适合面条和馒头专用品种的选育。

密穗小麦高分子量谷蛋白亚基组成分析密穗小麦高分子量谷蛋白亚基组成分析

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 32份密穗小麦的高分子量谷蛋白亚基 ( HMW- GS)组成。在 3个位点上一共检测到 12种不同的亚基类型。在 Glu- B1位点上 ,密穗小麦的高分子量谷蛋白亚基组成具有其明显的组成特点 ,表现为 2 1和 13+16亚基出现频率较高 ,分别为 34 .83%和 18.75% ,而这 2种亚基在普通小麦和斯卑尔脱小麦中为极稀有亚基 ;密穗小麦在 Glu- A1和 Glu- D1位点上的主要亚基变异形式与普通小麦相似 ,即以 null( Glu- A1)、2 +12和 5+10 ( Glu- D1)为其主要变异形式。另外 ,本研究还筛选出了 7份具有 5+10优质亚基的材料 ,这将为提高密穗小麦与普通小麦种间杂交种的品质杂种优势提供了材料基础。

黄淮麦区小麦品种高分子量谷蛋白亚基组成及遗传多样性分析

为给小麦育种和面粉的深加工提供参考依据，利用十二烷基硫酸钠一聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）方法对黄淮五省区50份主推小麦品种的高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）组成进行了研究，并按照Payne等的评分方法计算其Glu-1位点的品质得分。结果表明，黄淮麦区小麦品种中HMW-GS变异较为丰富，在参试材料中共检测到12种不同的亚基类型和17种HMW-GS组合类型，品质平均得分在5．5～7．5分之间。根据HMW-GS组成，可将其聚为3大类，第一大类包括7个品种，其Glu-1品质评分最高，为8～10分；第三大类有4个品种，该类品种品质评分很低，为5分；其它小麦品种被聚于第二大类，其品质评分变化幅度较大，为4～8分。

具有高分子量谷蛋白亚基5+12的稀有小麦品系的鉴定和特性研究(英文)

采用种间杂交 (硬粒小麦×普通小麦 )创造了具有高分子量谷蛋白 5 +12亚基的稀有小麦新品系 ,SDS PAGE分析表明 ,该品系的Glu D1位点编码 5 +12亚基。其沉降值、湿面筋含量、粉质仪图形成时间、稳定时间等品质指标显著优于具有优质亚基 5 +10的姊妹系 ,该小麦品系遗传上纯合 ,具有多花多粒的优良农艺性状。 5 +12亚基稀有小麦新品系的创造 ,将为小麦品质育种提供新的优质遗传资源。

野生二粒小麦高分子量谷蛋白亚基的多态性分析

采用十二烷基磺酸钠 -聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS- PAGE)方法 ,对 172份来自以色列的野生二粒小麦的高分子量谷蛋白亚基 (HWM- GS)组成进行了鉴定和分析。结果发现 ,这 172份野生二粒小麦 1B染色体上的HMW- GS有 19种变异类型 ,比普通小麦 1B染色体上 HMW- GS的变异类型丰富得多 ,其中有 8种 (6 * +8* ,6 +8* ,2 2 ,6 * +8,7* +9,7* +9* ,7* +8* ,7* +8)为普通小麦中不常见类型 ,各个亚基的分布频率不同 ,17+18亚基分布频率最高 (2 9.6 5 % ) ,并且存在 3种普通小麦中不存在的特殊亚基 (图 1中加 ?的类型 ) ;1A染色体上的 HMW- GS有4种变异类型 ,其中一个亚基 (自定义为 1* )以前未见报道。发现野生二粒小麦 HMW- GS组成中 Glu- B1位点的 17+18亚基和 Glu- A1位点的 1亚基出现频率比普通小麦中出现的频率高。这些试验数据可为野生二粒小麦上特异HMW- GS的进一步研究与利用提供理论依据。

不同高分子量谷蛋白亚基组合的小麦籽粒蛋白组分及其谷蛋白大聚合体的积累规律

用 12个含有不同高分子量谷蛋白亚基 (HMW GS)的小麦品种 (或品系 )研究了小麦籽粒蛋白、蛋白组分的积累规律及谷蛋白大聚合体与总蛋白比率的动态变化。结果表明 :(1)幼粒中的清蛋白和球蛋白含量在灌浆初期快速积累 ,然后逐渐下降 ,成熟期又略有上升 ;不同HMW GS组合对其没有明显影响 ;(2 )醇溶蛋白在花后 16d左右大量积累 ,然后呈逐渐下降趋势 ;优质HMW GS组合醇溶蛋白积累较少 ;(3)HMW GS在花后 2 0～ 2 4d左右开始持续快速积累 ,与谷蛋白大聚合体 (GMP)含量的动态变化一致 ;优质HMW GS组合小麦籽粒的HMW GS积累较多 ;(4 )GMP积累量在成熟期达到高峰 ,其动态变化与其占籽粒蛋白比率的动态变化趋势一致 ,即GMP的绝对含量反映了它在籽粒蛋白中的分布 ;(5 )籽粒总蛋白的积累量在花后 15d左右出现一个低谷 ,前。

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。

小麦地方品种高分子量谷蛋白亚基多样性分析

采用SDS-PAGE方法,对我国9个麦区的76份代表性地方品种的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成比较分析,并探讨其与环境因素(平均海拔、年平均降雨量和年平均温度)的相关性。结果表明,25.0%的品种具有异质性,分别包含2～4种不同HMW-GS组合;在Glu-1位点共检测到14个等位变异,其中Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1等位变异数分别为2、7和5;发现了3个新等位变异,包括Glu-B1位点2个和Glu-D1位点1个。所有等位变异构成16种不同的亚基组合类型,以(N,7+8,2+12)为主,频率为69.7%。在Glu-1位点上,不同麦区遗传多样性分布存在一定的不均衡性,年平均降雨量和年平均温度与麦区多样性指数呈负相关。推测环境压力可能是地方品种多样性地区分化的重要因素。

北方麦区小麦品种高分子量谷蛋白亚基组成及其与品质性状的关系

为了解北方麦区小麦品种的遗传多样性,挖掘可供利用的优异高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)类型,为品质改良提供基础材料,利用聚丙烯酰胺凝胶电泳方法(SDS-PAGE),分析了172份北方麦区部分小麦品种的HMW-GS组成,并对其与蛋白质含量和沉降值之间的关系进行了研究。结果表明:Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1分别具有3种、6种和3种不同的亚基类型。亚基1、7+9和5+10在各自位点上出现的频率最高,分别达到了54.07%、48.26%和49.42%。3个位点亚基对蛋白质含量的效应可分别表示为:1≥2*>Null,13+16≥14+15≥17+18≥7+8>7+9>6+8,5+10>2+12>4+12;对沉降值的作用可分别表示为:2*≥1>Null,14+15≥17+18>7+8≥13+16>7+9>6+8,5+10>2+12>4+12。亚基组成类型共有24种,在蛋白质含量水平上,亚基组成1/14+15/5+10、1/14+15/2+12、1/7+8/5+10、1/17+18/5+10和1/7+9/5+10相对较高;在沉降值水平上,亚基组成1/14+15/5+10、1/17+18/5+10、1/7+8/5+10、2*/7+9/5+10和1/14+15/2+12相对较高。综上所述,在24种亚基组成类型中没有发现明显优势的组合类型,优质亚基2*、17+18和14+15出现的频率较低。江苏省中筋和弱筋小麦品种选育,应结合蛋白质含量、沉降值和亚基组成进行改良。

节节麦农艺性状及高分子量谷蛋白亚基遗传多样性研究

通过对79份节节麦（Aegilops squarrosa）农艺性状及高分子量谷蛋白亚基遗传多样性研究，结果表明：节节麦的生育期较长，为229～256d，株高在58～100cm之间，穗长为6．3～13．6cm，穗粒数6～15粒。其中，生育期小于237d的有19份，株高小于70cm的有9份，穗长大于11cm的有21份，穗粒数大于12的有18份。SDS-PAGE分析表明：节节麦的HMW—GS的Glu-1D^＊类型丰富，共检测到12种亚基类型（1^s、1．1^s、1．5^s、2^s、2．1^s、3^s、5^s、10^s、11^s、12^s、12．1^s、12．4^s）和13种亚基组成（1．1^s＋11^s、1^s＋12．1^s、1．5^s＋10^s、1．5^s＋12^s、1．5^s＋12．4^s、2^s＋10^s、2^s＋11^s、2^s＋12^s、2^s＋12．1^s、2^s＋12．4^s、2．1^s＋11^s、3^s＋11^s、5^s＋12^s），其中1^s＋12．1^s、1．5^s＋12．4^s、2^s＋12．1^s、2．1^s＋11^s为首次报道。

黄淮麦区小麦新品种(系)高分子量谷蛋白亚基组成分析

采用十二烷基硫酸钠?聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术对黄淮麦区113份小麦(Triticum aestivumL.)新品种(系)的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成进行了分析,结果表明,在Glu-1位点上有12种等位基因变异,变异类型及分布频率是:Glu-A1位点3种,分别为1(68.14%),2*(4.42%),N(27.43%);Glu-B 1位点6种,分别为7+8(37.17%),7+9(49.56%),14+15(10.62%),13+16(0.88%),13+19(0.88%),17+18(0.88%);Glu-D 1位点3种,分别为2+12(43.36%),4+12(33.63%),5+10(23.01%).共有23种亚基组合,且有一批携带5+10,1,2*,7+8,14+15,17+18,13+16等对面包品质有正向作用的优质亚基或亚基组合,5+10,2*等在黄淮麦区小麦品种中的比例仍偏低.建议今后的小麦育种中还应加强对具有优质谷蛋白基因的亲本材料进行引进和利用.

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-1Dx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。