7^(OE)+8^(*)亚基对东北强筋小麦品种品质性状影响研究

小麦品质改良是东北春麦区强筋小麦育种的主要目标之一。Glu-B1位点7^(OE)+8^(*)亚基为超强筋小麦品种必备基因。为了明确该亚基在东北春麦区强筋小麦遗传背景下的品质遗传效应,本研究利用分子标记和选择回交相结合的手段,将7^(OE)+8^(*)亚基定向导入到强筋小麦品种龙麦26和龙麦35(Glu-B1位点均为7+9亚基)的遗传背景之中,对BC_(5)F_(1)、BC_(6)F_(1)群体和自交BC6F2鉴定获得的纯合品系进行7^(OE)+8^(*)亚基遗传效应评价。结果表明,在强筋小麦品种龙麦26(7+9)和龙麦35(7+9)遗传背景下转入7^(OE)+8^(*)亚基后,其干面筋、面筋指数、形成时间、稳定时间、断裂时间、拉伸面积、延伸性和最大抗延阻力等品质指标3年平均分别提高1.3%(P=0.82)和1.8%(P=0.49)、6.6%(P=0.59)和4.7%(P=0.37)、55.0%(P=0.24)和35.8%(P=0.56)、44.5%(P=0.43)和32.8%(P=0.73)、41.4%(P=0.31)和30.0%(P=0.66)、28.0%(P=0.05)和23.4%(P=0.37)、6.5%(P=0.47)和5.8%(P=0.42)、19.5%(P=0.31)和18.0%(P=0.38);Zeleny沉降值2年平均分别提高6.8%和11.4%。以上结果表明,在2个强筋小麦品种遗传背景下,Glu-B1位点转入7^(OE)+8^(*)亚基较7+9亚基对各项品质指标改良均存在正向效应,但提高幅度存在差异,对形成时间、稳定时间、断裂时间、最大抗延阻力、拉伸面积等衡量面筋质量的指标提高幅度更大,表明该亚基对面筋质量改良效应显著。综上所述,7^(OE)+8^(*)亚基可作为东北春麦区强筋小麦遗传背景下品质性状进一步改良的优选基因,为超强筋小麦育种的重要基因资源。

聚合7^(OE)亚基1B/1R易位系材料的创制及其品质研究

为提高小麦1B/1R易位系的加工品质,本研究选用高分子量麦谷蛋白亚基组成为1/7+9/2+12的小麦1B/1R易位系品种科农199为母本,与高分子量麦谷蛋白亚基组成为1/7^(OE)+8^(*)/5+10的强筋春小麦品种津强6号杂交,利用分子标记在F4代株系中筛选到一个7^(OE)亚基基因与黑麦碱基因聚合在同一条染色体上的1B/1R易位系材料。PCR结果显示,该聚合材料和非聚合材料在Glu-A1和Glu-D1位点没有差异。在温室种植条件下,对这些聚合材料和非聚合材料及其亲本进行麦谷蛋白溶胀指数(SIG)测定,结果表明,与1B/1R易位系亲本科农199比较,聚合5+10优质亚基后SIG值显著提高,聚合7^(OE)优质亚基后,SIG值进一步显著提高,部分聚合材料达到了强筋亲本津强6号的水平。将聚合材料和非聚合材料及其亲本种植于大田,发现聚合5+10和7^(OE)优质亚基株系的乳酸-SDS溶剂保持力(LA-SDS SRC)和SDS沉降值均显著高于只聚合5+10优质亚基的株系,但未达到强筋亲本津强6号的水平。综合来看,聚合了7^(OE)亚基的1B/1R易位系材料的加工品质显著提升。本研究为改良我国众多1B/1R易位系的加工品质提供了一项新的育种策略。

Bx7^(OE)及Dx5+Dy10优质亚基在小麦品质育种中的应用

为了研究小麦优质亚基导入效率,进一步提升小麦品质,实现小麦高产、优质性状同步提升,保证国家粮食安全,通过将优质、强筋春小麦‘津强1号’与高产冬小麦‘济麦22’进行人工杂交,将‘津强1号’与品质密切相关的Bx7^(OE)及Dx5+Dy10优质亚基转入‘济麦22’中,筛选农艺性状优良同时利用STS标记筛选含有Bx7^(OE)及Dx5+Dy10优质亚基的后代,结果表明,在经过初步农艺性状筛选出的59个F_(3)代株系中,33份材料含有Bx7^(OE)优质亚基、41份材料含有Dx5+Dy10优质亚基,27份材料既含有Bx7^(OE)又含有Dx5+Dy10优质亚基。Bx7^(OE)及Dx5+Dy10优质亚基导入冬小麦‘济麦22’的难度较小,但是结合农艺性状后,兼具Bx7^(OE)及Dx5+Dy10优质亚基及优异农艺性状的难度较大,在提升小麦品质时,杂交F1代应扩大群体量,并在育种低世代引入优质亚基分子标记辅助育种技术,降低育种工作量,同时可对含有目标品质性状的品系进行连续回交,在保证主栽品种的优良农艺性状下提高其品质。本研究为通过Bx7^(OE)及Dx5+Dy10优质亚基提升冬小麦品质提供了新的思路。