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。

不同基因型冬小麦冠层温度与产量性状的关系

为分析小麦冠层温度与产量性状的关系,选用55个不同基因型冬小麦品种(系),在灌溉条件下研究了不同冬小麦基因型产量性状、冠层温度差异及二者的相关性。结果表明,基因型间冬小麦的冠层温度在开花期、花后7 d、花后21 d和花后28 d均存在极显著差异。除花后21 d外,不同测量时期在重复间也均有极显著差异。开花期和花后21 d的冠层温度分别与穗数和穗粒数呈显著相关,灌浆期间冠层温度与千粒重呈显著或极显著相关。冠层温度与产量的相关性依次为花后7 d>花后21 d>开花期>花后28 d>花后14 d>抽穗期,其中花后7 d和21 d的冠层温度与产量呈极显著相关(P<0.01)。冠层温度在灌浆中后期持续偏低与冬小麦绿叶功能和衰老机制的延缓有密切关系,可用于鉴定冬小麦产量潜力。

CIMMYT普通冬小麦品种的籽粒硬度及Puroindoline基因等位变异

为给中国小麦种质资源引进、利用和品质改良提供信息,以国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)土耳其育种站提供的192份普通冬小麦新品系为材料,采用单籽粒谷物特性测试仪、特异引物PCR扩增和改进的SDS-PAGE凝胶电泳方法对其SKCS硬度及Puroindoline基因型进行了鉴定和分析。结果表明,CIM-MYT普通冬小麦以硬质类型为主,但SKCS硬度值普遍偏低,平均值仅为60.7。所调查的192份材料中,硬质麦119份,占62.0%;软质麦49份,占25.5%;混合麦24份,占12.5%。硬质小麦共有4种基因型,分别为PinA蛋白缺失类型(Pina-D1b/Pinb-D1a)90份、Pina-D1a/Pinb-D1b类型27份、Pina-D1a/Pinb-D1d类型2份和Pina-D1b/Pinb-D1d类型1份,以PinA蛋白缺失类型为主,占总数的75.6%。Pina-D1b/Pinb-D1d为Pina和Pinb基因的双突变类型。CIMMYT普通冬小麦籽粒硬度及其Puroindoline基因变异类型和分布的信息能够为中国冬小麦品质改良提供理论依据。