高分子量麦谷蛋白亚基评分系统的改进及应用

对 191个冬、春小麦品种的品质分析结果表明 :拉伸曲线的最大抗延阻力能比较客观地反映面筋的强度 ,但该项试验所需的样品量较大 (至少需要 30 0g面粉 )。高分子量麦谷蛋白亚基 (HMW GS)组成受遗传基因的控制 ,麦谷蛋白电泳分析所需的样品量少 (只需半粒小麦即可 ) ,适宜育种的早世代分析。选用各高分子量麦谷蛋白亚基的最大抗延阻力均值的差异建立的HMW GS组成评分系统 。

小麦高分子量麦谷蛋白亚基组成与面包烘烤品质关系的研究

研究高分子量麦谷蛋白亚基组成与小麦品质性状 (SDS沉降值、比沉降值 )的关系。结果表明 ,Glu-Al、Glu-Bl和 Glu-Dl位点控制的亚基等位变异与品质性状密切相关。在 Glu-Al位点控制的 3种亚基等位变异类型中 ,对品质的效应以 1 =2 * >N (缺失 ) ;在 Glu-Bl位点控制的 4种亚基等位变异类型中 ,对品质的效应以1 7+1 8=7+8>7+9=6+8;在 Glu-Dl位点控制的 2种亚基等位变异类型中 ,对品质的效应以 5 +1 0 >2 +1 2。具亚基 1或 2 * ,1 7+1 8或 7+8,5 +1 0组合类型的小麦品种可望有较好的烘烤品质。

黄淮冬麦区不同时期大面积推广品种的高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

为深入了解黄淮冬麦区不同时期大面积推广品种的HMW-G S组成情况,为该区品质育种提供依据,利用SDS-PAGE电泳技术对253份黄淮冬麦区不同时期大面积推广品种HMW-G S组成进行了分析。结果表明,该区主栽品种在G lu-A 1位点具有3种亚基类型(N u ll,1,2*),G lu-B 1位点具有6种亚基类型(6+8,7+8,7+9,13+16,14+15,17+18),G lu-D 1位点具有2种亚基类型(2+12,5+10)。对加工品质具有正效应的优质亚基14+15出现频率为11.3%,5+10亚基频率为15.1%;而具有较高品质得分的亚基组合“0,14+15,5+10”、“1,14+15,5+10”及“1,13+16,5+10”的品种较少。济麦20各位点均聚合了优质亚基,可以作为亲本加以利用。意大利引进品种阿夫(Funo)也是优质亚基“14+15”的来源之一。

高分子量麦谷蛋白亚基基因Dx5的PCR检测

为 Dx5基因设计了 1对特异引物 ,选用 HMW- GS在 Glu Dx1位点已知的 2 2个材料对其进行了验证。结果表明 ,该引物的准确率达到 10 0 %,完全可以作为 Dx5基因的检测引物。利用这 1对引物 ,通过 PCR技术对 4 0种材料的 Dx5基因进行了检测 ,发现仅有 986 0 5 ,陕 2 5 3,郑州 891,97- 2 14 3,绵阳 96 171- 10 ,绵阳 19,中 1813- 1和绵阳 11等 8个品种 (系 )携带 Dx5基因 ,占待测材料总数的 2 0 .0 %,远远低于北美小麦品种中 Dx5基因的携带率。研究中还发现 ,对检测优质面包烘烤品质基因而言 ,PCR方法是最简便、快速、准确的方法之一。

利用Aroona近等基因系研究高分子量麦谷蛋白亚基对面包加工品质的影响

【目的】低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)以Glu-A3c、Glu-B3b、Glu-D3c为背景,明确不同高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)对面团流变学特性、贮藏蛋白组份含量和面包加工品质作用大小。【方法】在新疆乌鲁木齐和石河子种植以澳大利亚小麦品种Aroona作为轮回亲本培育的近等基因系(NILs),并测定其粉质仪、拉伸仪、贮藏蛋白组份含量和面包加工品质等参数。【结果】HMW-GS对延展性效应不显著,对面团强度效应大小为Glu-D1>Glu-B1>Glu-A1;就单个亚基对而言,7+9、17+18和5+10面团强度最大;亚基组合1、7+9、5+10具有最大面团强度,2*、7+9、2+12和1、7+9、2.2+12具有最好的延展性。HMW-GS对不溶性谷蛋白聚合体百分含量(%UPP)效应大小为Glu-D1>Glu-B1>Glu-A1;就单个亚基对而言,7+9、17+18和5+10的%UPP最高;亚基组合1、7+9、5+10具有最高的%UPP。HMW-GS对面包总分效应大小为Glu-D1>Glu-A1>Glu-B1;就单个亚基或亚基对而言,1、2*、2+12和5+10具有最高的面包总分;亚基组合1、7+9、2+12面包总分最高,1、7+9、5+10次之,null、7+9、2+12最低。【结论】在相同LMW-GS(Glu-A3c、Glu-B3b、Glu-D3c)背景下,HMW-GS对面团强度、%UPP和面包加工品质影响较大,对延展性影响较小;单个亚基或亚基对1、2*、7+9、17+18和5+10对小麦品质影响较大;亚基组合1、7+9、5+10可作为品质改良的最佳组合。

小麦高分子量麦谷蛋白亚基在杂种后代的品质差异

利用2个小麦单交组合的F2群体，研究了不同高分子量麦谷蛋白亚基在几个品质性状上的差异。结果表明，不同亚基的蛋白质含量、湿面筋含量和干面筋含量存在明显差异，但上述品质性状的变异与亚基的品质评分值不相一致。Zeleny沉降值与亚基评分值相一致，且经方差分析，不同亚基的沉降值差异达到显著水平。

小麦高分子量麦谷蛋白亚基组成及其对小麦烘烤品质的影响

采用SDS-PAGE方法分析了386份CIMMYT小麦材料的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成,并测定了其微量SDS沉降值,同时评估了各亚基对小麦烘烤品质的贡献.电泳结果发现,供试材料所包含的亚基种类和组合非常丰富,共有14条不同亚基和25种不同的亚基组合.A组染色体编码的HMW-GS有Null、Ax1和Ax2,其频率分别为79.50%、16.32%和4.15%;B组染色体编码的亚基按频率由高到低排序为Bx7、Bx7+By9、Bx7+By8、By22、Bx20、Bx14+By15、Bx6+By8,它们的频率分别为42.75%、21.24%、17.36%、13.47%、3.89%、1.04%、0.26%;D组染色体编码的亚基为Dx5+Dy10、Dx2+Dy12、Dx5+Dy12、Dx2+Dy10,其中Dx5+Dy10和Dx2+Dy12亚基为主要类型,频率分别为76.42%和22.00%,含有Dx5+Dy12或Dx2+Dy10亚基的材料非常少,含有Dx5+Dy12亚基的仅有4份,含有Dx2+Dy10亚基的仅有2份,但它们用于研究D染色体编码的等位亚基的遗传和对小麦烘烤品质的贡献将具有重要作用.亚基组合1(Null+5+10+7)出现的频率最高,为34.20%;其次是组合3(Null+5+10+7+9),其频率为11.40%;组合16～25仅分布在1～2份材料中.各亚基对沉降值的影响结果显示,各位点编码的等位基因变异对小麦烘烤品质影响显著.Glu-A1位点上的1亚基的作用显著大于2和Null亚基,2与Null亚基间的差异不显著.Glu-B1位点上的7+8和22亚基显著优于7+9,而7、20和7+9亚基间有差异,但差异不显著,同样,7+8和22亚基间有差异,但差异不显著.5+10和2+12亚基对品质贡献与前人研究一致,5+10亚基显著优于2+12亚基.自然界十分稀少的材料———拥有2+10和5+12亚基的材料的收集对评价Glu-D1位点单个亚基或亚基联合对小麦品质的影响具有十分重要的意义.

高粱总DNA导入春小麦新品系高分子量麦谷蛋白亚基的变化

通过花粉管通道法将高粱总DNA导入春麦甘麦8号、陇春13号和陇春10号,经过多代选择获 得了5个稳定遗传新品系．在高分子量麦谷蛋白亚基分析中,甘麦8号后代89144的高分子量麦谷蛋白 亚基发生突变,较其受体多了5+10亚基,而少了2+12亚基;其他几个转基因后代与其受体比较,高分 子量麦谷蛋白亚基组成未发生变化;但是各亚基的相对质量分数有较大变化．高分子量麦谷蛋白亚基 的组成和各亚基质量分数的变化直接影响小麦品质．本研究对外源总DNA花粉管通道法导入小麦在 改良小麦品质方面的作用进行了讨论．

黄淮麦区部分小麦品种(系)高分子量麦谷蛋白亚基的SDS-PAGE和分子标记分析

利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和分子标记技术,对黄淮麦区47份小麦育种材料高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)进行鉴定和分析。SDS-PAGE结果表明,在所检测的小麦品种(系)中,Glu-A1位点编码的HMW-GS有3种类型,分别是Null、1和2*,其中1出现频率较高(80.9%),Null次之(17.0%),2*仅有1份;Glu-B1位点有7+8、7+9、17+18共3种类型,其中7+8和7+9出现频率较高,分别为48.9%和44.7%;Glu-D1位点有2+12、5+10、4+12共3种类型,其中5+10出现频率最高(61.7%)。利用Dx5、Ax2*、By8、By9和By17亚基特异性分子标记检测结果表明,参试材料中含各标记亚基的材料依次为29(61.7%)、1(2.1%)、23(48.9%)、21(44.7%)、3(6.4%)份;在所检测的小麦品种(系)中含最优亚基组合Dx5、By8的材料共13份,频率为27.7%。分子标记检测结果与SDS-PAGE检测结果相吻合,表明亚基特异性分子标记可用来快速检测小麦材料中的HMW-GS基因。

优质高分子量麦谷蛋白亚基1Dx5+1Dy10的分子检测

为给优质强筋小麦的选育提供高效、快速、稳定的选择手段,以已知高分子量麦谷蛋白亚基组成的10个小麦品种为材料,比较了5个已报道的高分子量麦谷蛋白亚基1Dx5(1Dy10)的PCR分子标记,并对12个DNA模板进行了分子检测。结果表明,在5个分子标记中,有1个分子标记是非特异的,有2个分子标记是显性的特异标记,另2个则是共显性的分子标记。其中,由引物Dx-F、Dx5-F和Dx-R组成的共显性标记,能稳定地扩增出5亚基和非5亚基的特异序列,并且无非特异PCR产物,是用于高分子量麦谷蛋白亚基1Dx5分子检测的最理想标记。

高分子量麦谷蛋白亚基组成及其与小麦品质性状的关系分析

为进一步明确小麦高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)与小麦品质性状的关系,以黄淮麦区的127份小麦品种(系)为材料,利用SDS-PAGE技术、近红外谷物分析仪、粉质仪和拉伸仪等对其进行HMW-GS鉴定和品质检测。结果表明,参试材料在 Glu-A1、 Glu-B1和 Glu-D1 3个位点上分别检测到2(x1、x-null)、4(x7+y8、x7+y9、x14+y15、x17+y18)、2(x5+y10、x2+y12)种不同的亚基类型,其中x1、x7+y9、x5+y10在各自位点上出现的频率均最高,分别为70.1%、42.5%和51.2%;共发现有14种HMW-GS组合类型,其中1Ax1/1Bx7+1By8/1Dx5+1Dy10和1Ax1/1Bx7+1By9/1Dx2+1Dy12出现的频率较高,分别为18.9%和17.3%。1Ax1、1Bx7+1By8、1Bx17+1By18、Dx5+1Dy10亚基对蛋白质、沉降值、稳定时间、最大抗延阻力和拉伸面积等品质性状有显著的正向效应,而1Bx14+1By15亚基对除蛋白质和湿面筋以外的其他品质性状有负向效应。携带1Ax1/1Bx7+1By8/1Dx5+1Dy10品种(系)的被测品质性状显著高于携带其他组合类型的品种(系),其次是携带1Ax1/1Bx17+1By18/1Dx5+1Dy10的品种(系),而携带1Ax-null/1Bx7+1By9/1Dx2+1Dy12和1Ax-null/1Bx14+1By15/1Dx5+1Dy10品种(系)的各个品质性状显著低于携带其他组合类型的品种(系)。该结果可为进一步提高优质亚基的育种利用率和我国小麦品质的遗传改良提供参考依据。

云南省普通小麦育成品种(系)高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

为深入了解云南省建国以来普通小麦育成品种(系)的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成情况,利用SDS-PAGE电泳技术对152份云南省1950s以来普通小麦育成品种(系)HMW-GS组成和变异进行了分析。结果表明:(1)云南省普通小麦在Glu-A1位点具有N(56.58%)和1(43.42%)2种亚基类型,在Glu-B1位点具有7+8(42.11%)、7+9(34.87%)、6+8(0.66%)、14+15(7.24%)、17+18(13.16%)和13+16(1.97%)6种亚基类型,在Glu-D1位点具有2+10(5.26%)、2+12(54.61%)、5+10(24.34%)和5+12(15.79%)4种亚基类型;(2)云南省普通小麦HMW-GS组合类型比较丰富,共出现27种亚基组合类型,其中"N,7+8,2+12"、"N,7+9,2+12"、"1,7+8,2+12"与"1,7+9,5+10"较多,出现频率分别为20.39%、9.87%、7.89%和7.89%;(3)云南省各个时期育成品种(系)的HMW-GS品质评分基本维持在4.50左右,1990s以后育成的品种(系)中优质亚基5+10出现的频率随普通小麦育成时期的推移而逐渐增加。由此可见,云南省普通小麦的HMW-GS在Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位点上表现出丰富的多态性,共有12种HMWGS等位变异,包括13+16、2+10和5+12三种稀有亚基类型和27种亚基组合类型;对加工品质具有正效应的优质亚基17+18和5+10频率较小,缺乏优质亚基2*。因此,在云南省普通小麦的品质改良中应加强优质亚基2*、17+18和5+10引入及合理应用。

宁夏近50年不同时期小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基遗传变异分析

采用SDS十二烷基磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳技术，对宁夏50年来不同历史时期主要推广小麦品种的高分子量麦谷蛋白亚基（Glu-1位点）遗传变异进行了研究。结果表明：在这些品种中，Glu-1位点具有较丰富的遗传变异，并检测到10种亚基和13种亚基组合类型；品质评分在5～10之间，平均8．2分，各时期品种品质平均评分呈缓慢上升趋势，且1980年以后育成品种中5＋10（Glu-D1位点）、17＋18（Glu-B1位点）亚基出现频率明显增加，说明各育种单位已充分重视将具有优良品质遗传的材料应用于实践。33个品种中15个具有5＋10亚基，9个具有17＋18亚基，13个具有2^＊（Glu—A1）亚基，可供优质小麦育种利用。

黄淮麦区部分小麦地方品种高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

为了解黄淮麦区小麦地方品种的遗传多样性,并为品质改良提供基础材料,采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法,分析了黄淮麦区(黄淮平原副区、汾渭谷地副区)1 389份小麦地方品种的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的组成。结果表明,在供试材料中,Glu-1位点共有23种等位基因,其中Glu-A1位点3种,Glu-B1位点11种,Glu-D1位点9种,亚基null、7+8、2+12在各自的位点上出现频率最高,分别达到了98.63%、82.83%和92.65%。亚基组成类型共有42种,主要为null/7+8/2+12,频率达75.65%。筛选出一些含有1、2*、13+16、14+15、5+10、5+12等优质亚基的材料,其中有9份材料具有优质亚基组合,可作为优质基因源。同时,还对多个材料具有同一名称的254份材料从HMW-GS组成和农艺性状方面进行了综合分析,最终筛选出了18种共计51份同名材料,分别疑为同种材料,2份白芒糙和2份紫茎白,分别可确定为同一份材料。

贵州小麦品种(系)与引进品种高分子量麦谷蛋白亚基组成比较

为了了解贵州小麦品质育种状况,利用SDS-PAGE技术分析了50份省内外小麦品种(系)高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的遗传组成情况,并进行亚基品质评分。结果表明,贵州省内品种Glu-1位点具有丰富的遗传变异,共检测到12种亚基和14种亚基组合类型;贵州省内材料HMW-GS品质评分较低,平均只有4.07分,而省外品种平均为5.33分,主要原因是省内外材料Glu-D1位点的优劣亚基分布频率差异较大,省内材料中优质亚基5+10的出现频率只有14.3%,而评分最低的2+12亚基的出现频率却高达85.7%,省外材料中5+10亚基和2+12亚基均以40%的频率出现;贵州小麦育种还需在品质方面加强优质亚基的利用。

小麦骨干亲本阿夫及其衍生品种(系)的高分子量麦谷蛋白亚基演变分析

阿夫是我国小麦育种的骨干亲本之一,由其衍生的品种(系)有171个。为了了解阿夫对衍生品种在品质育种上的贡献,本文利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术(SDS-PAGE)对阿夫及其衍生品种(系)的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的组成与演变进行了分析。结果表明,阿夫HMW-GS组成为1/14+15/2+12,品质得分8.5分;而在衍生品种(系)中,携带与阿夫HMW-GS组成相同的品种占7.01%,平均品质得分7.68分,低于亲本阿夫。其中,由阿夫衍生的子一代到子四代品种中,携带与阿夫相同的14+15优质亚基的品种分别占28.30%、19.74%、9.09%和7.69%,平均品质得分分别是7.74分、7.84分、7.56分和7.23分,均低于亲本阿夫。结果说明,骨干亲本阿夫对其衍生后代在品质改良上的贡献很小,而主要贡献可能是当时育种目标需求的抗条锈病和丰产性等性状。

远缘杂交后代材料的高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

以一个远缘杂交后代材料的89个株系为试材,用SDS-PAGE电泳方法鉴定分析了这些株系的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成。结果表明,在后代材料中亚基组成类型极其丰富。在Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1三个位点上分别检测到3,6和9种不同的亚基类型,3位点结合共出现30种组成类型。其中,在Glu-A1位点上,1亚基出现频率最高,为57.31%;在Glu-B1位点上7+8和7+9亚基出现频率较高,分别为44.94%和34.83%;Glu-D1位点上的变异类型最丰富,其中被世界公认的优质亚基5+10出现频率最高,达38.20%,另外,还存在一些其它新的亚基组合类型。由此看来利用远缘杂交改良我国小麦品质有一定的优势。

高分子量麦谷蛋白亚基基因1Bx14转化小麦

【目的】利用基因枪将优质高分子量麦谷蛋白亚基基因1Bx14导入普通小麦栽培品种绵阳19,为利用优质基因进行小麦品质改良奠定基础。【方法】构建小麦优质高分子量麦谷蛋白亚基基因1Bx14的胚乳特异性植物表达载体,利用基因枪将其转入不含该亚基的小麦品种绵阳19幼胚愈伤组织中,经潮霉素抗性筛选、PCR检测后,阳性植株进行PCR-Southern和Southern杂交验证,利用SDS-PAGE分析目的基因在转基因后代籽粒中的表达。【结果】从转化的652块愈伤组织中共获得6株转基因阳性植株,转化效率0.92%。转化后代种子分析表明,1Bx14在部分转基因后代种子中表达,但同时也导致部分内源高分子量麦谷蛋白亚基基因不同程度的沉默。【结论】本研究成功地将小麦高分子量麦谷蛋白亚基基因1Bx14导入普通小麦绵阳19中,并在部分后代种子中得到了表达。

提莫菲维小麦与葡萄牙野燕麦远缘杂交后代的高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

以提莫菲维小麦和葡萄牙野燕麦远缘杂交F2和F3代株系为试材,用十二烷基硫酸钠―聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)法鉴定分析了杂交后代的高分子量(HMW)麦谷蛋白亚基组成.结果表明,在Glu-A1,Glu-B1和Glu-D1位点上分别检测到1,4和1种亚基类型,3位点结合共出现2种组合类型,其中在Glu-A1位点上出现的全是N亚基,Glu-B1位点上存在丰富的亚基变异类型,出现了7,8,20和17+18四种亚基类型,它们出现的频率均为50%;Glu-D1位点上出现了被世界上公认的优质亚基5+10,其出现频率高达50%.

高分子量麦谷蛋白亚基对小麦蛋白质品质特性的影响

为了明确高分子量麦谷蛋白亚基对小麦籽粒蛋白质品质特性的影响,以陕西关中和河南豫北农户大田种植的80份小麦品种为材料,分析不同小麦品种HMW-GS组成及其对籽粒蛋白质品质特性的影响。结果表明,不同位点及位点内单个亚基都对籽粒蛋白质品质特性有显著影响。3个不同位点对小麦籽粒蛋白质品质性状影响的大小顺序为Glu-D1>Glu-B1>Glu-A1。在Glu-A1位点内,1>Null;在Glu-B1位点内,14+15>7+8>7+9;在Glu-D1位点内,5+10>2+12>4+12。参试品种中亚基组合为1/7+8/5+10和Null/7+8/2+12的小麦品种蛋白质品质特性较好。