小麦麦谷蛋白高分子量亚基N端序列克隆及原核表达分析

为了探究麦谷蛋白高分子量亚基(HMW-GS)的N-末端结构域对面粉品质的影响,以HMW-GS的1Dx5的N-末端结构域(1Dx5-N)为目的基因进行序列克隆及原核表达,研究大肠杆菌BL21(DE 3)为载体菌进行转化,鉴定阳性克隆,以IPTG和乳糖作为诱导剂,并通过正交试验,筛选最佳的诱导条件。结果表明:1Dx5-N序列基因全长267 bp,共编码氨基酸89个,预测分子质量为16.211 kDa;经转化、阳性克隆鉴定后,证明了该表达载体能够在大肠杆菌中稳定遗传;IPTG和乳糖均可诱导1Dx5-N进行表达;SDS-PAGE表明1Dx5-N重组蛋白多为包涵体蛋白;IPTG诱导蛋白最佳表达条件为温度30℃,浓度0.6 mmol/L,诱导时间16 h;乳糖诱导蛋白最佳表达条件为温度30℃、质量浓度9 g/L、诱导时间16 h。通过对比发现,乳糖可代替IPTG诱导1Dx5-N蛋白表达。

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 。

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。

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。

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。

小麦优良种质资源高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

目的分析近期育成的、具有一个或多个突出农艺性状的186份优良小麦种质资源的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成和1B/1R异位分布情况,为广泛有效地利用这些新种质提供有用信息。方法采用SDS-PAGE方法对优良种质资源的HMW-GS组成进行了分析,并对麦谷蛋白亚基进行品质评分;同时用黑麦1RS上特有的醇溶蛋白标记对上述材料进行1B/1R易位检测。结果供试材料在编码HMW-GS位点上具有较大的变异,共发现16个等位变异,形成30种HMW-GS组合形式。在Glu-1的3个位点具有2个及2个以上优质亚基的材料占38.7%(72份),其中烘拷品质评分为10分且具有高产、矮秆、抗病、抗逆等一个或多个突出农艺性状的新种质13份。携带有1B/1R易位的材料为68份,占供试材料的36.6%。结论这些结合有优异性状的优质材料将是中国小麦遗传育种的宝贵优质源。

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。

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。

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。

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。

美国小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

为了给我国小麦品质育种工作提供有益的信息,利用SDS-PAGE技术对美国20世纪90年代128份主要推广小麦品种的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成进行了研究.结果表明,在参试材料中共检测到15种不同的亚基类型.在Glu-A1位点有Null、2*、1和一个未知亚基4个等位变异类型,以Null为主要类型;Glu-B1有7、7+8、7+9、6+8、13+16、14+15、17+18等7个等位变异类型,以7+9为主要类型;Glu-D1有2+12、5+10、2+10、2+未知亚基4个等位变异类型,以5+10为主要类型.同时发现共有27种亚基组合,以'2*,7+9,5+10'为主要类型.所有品种品质得分范围为4～10,平均得分为7.5.研究表明供试品种品质普遍较好.

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。

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。

小麦高分子量麦谷蛋白亚基鉴定及其品质效应研究进展

高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS,high molecular weight glutenin subunits)是小麦子粒贮藏蛋白的重要组成成分,其组成、搭配、表达水平及含量决定面团弹性和面包加工品质。本文主要介绍了小麦HMW-GS编码基因的克隆、分子特征、分子标记开发及其在小麦育种中的应用,并综述了不同HMW-GS与面粉加工品质之间的关系,以及HMW-GS基因遗传转化、微量配粉和突变体培育等方面的研究进展,分析了目前研究中存在的主要问题,认为通过分子标记辅助选择和转基因技术聚合优质亚基,培育优质面包小麦品种和明确各个HMW-GS基因的品质效应是今后的研究重点。

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 。

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.

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。

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。

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。

河北省小麦品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

高分子量麦谷蛋白(HMW-GS)亚基组成是决定小麦加工品质的重要蛋白组分,对小麦品质具有重要影响。本研究利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法分析了148份河北省小麦品种的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成及其历史变化。结果表明:在148份小麦品种中共检测到16种HMW-GS亚基和43种亚基组合。在Glu-A1位点,有3种亚基类型,以null和1亚基为主;Glu-B1位点有7种亚基类型,以"7+9"和"7+8"亚基为主;Glu-D1位点有6种亚基类型,以"2+12"亚基类型为主。在43种亚基组合中,以"null、7+9、2+12"组合为主,其他亚基组合尤其是与品质有关的亚基组合相对较少。从河北省小麦品种HMW-GS的历史演变来看,优质蛋白亚基及其组合虽然近年来有所提高,但仍需进一步加强。