CIMMYT小麦puroindoline基因型的进一步鉴定与分析

目的籽粒硬度是小麦市场分级和定价的重要依据,影响磨粉和食品加工品质。CIMMYT是我国最重要小麦引种地之一,研究其硬度基因型对我国小麦引种具有重要的应用价值。方法以CIMMYT常用的236份小麦亲本和高代品系为材料,采用改进的颗粒指数法、特异引物的PCR扩增和改进的SDS-PAGE凝胶电泳对其SKCS硬度及其puroindoine基因型进行鉴定和分析。结果202份硬质麦中,165份为PINA蛋白缺失类型;37份为Pinb-D1b类型,其中19份为非CIMMYT材料,18份亲本中均含有非CIMMYT材料。在34份软质麦中,有野生型、Pina-D1a/Pinb-D1i、Pina-D1c/Pinb-D1h、Pina-D1j/Pinb-D1i和Pina-D1a/Pinb-D1j共5种基因型。两种硬质类型中,Pina-D1b类型胚乳硬质程度明显高于(PSI硬度显著低于)Pinb-D1b类型;4种软质类型中,Pina-D1c/Pinb-D1h和Pina-D1a/Pinb-D1i类型胚乳硬质程度显著高于(PSI硬度显著低于)Pina-D1j/Pinb-D1i和Pina-D1a/Pinb-D1a类型。通过分析各类型的puroindoline基因序列发现,Pinb-D1h和Pinb-D1i编码同一种氨基酸,突变后仍表现为软质是因为第28位精氨酸变成色氨酸,其余软质变异类型色氨酸丰富区附近均未发生变化,这可能是导致其胚乳质地仍未变硬的主要原因。结论在先前研究基础上,本试验对CIMMYT小麦基因型作了进一步分析,发现系谱中没有外源材料的所有CIMMYT硬质麦均为Pina-D1b类型。从山羊草引进的软质突变类型之间存在一定硬度差异。