中国和CIMMYT小麦品种Bx7亚基超量表达基因(Bx7^OE)的分子检测

高分子量谷蛋白亚基Bx7的超量表达对提高小麦面筋强度有重要作用。利用反相高效液相色谱(RP-HPLC)和STS标记检测了163份中国和CIMMYT小麦品种(系)的高分子谷蛋白亚基Bx7超量表达基因(Bx7OE)。结果表明,TaBAC1215C06-F517/R964标记和TaBAC1215C06-F24671/R25515标记可分别在含有Bx7OE基因的材料中扩增出447bp和844bp的特异带,在不含Bx7OE基因的材料中无相应目标带,两个STS标记的检测结果完全一致。在163份小麦品种(系)中,11份品种(系)含有Bx7OE基因,占总数的6.7%。RP-HPLC与STS标记检测结果一致。利用这两个STS标记可以方便、快速、准确地检测Bx7OE基因。

小麦Bx7亚基过量表达基因(Bx7^(OE))分子检测及对小麦品质影响

[目的]明确高分子亚基Bx7OE在6个品种中的分布,研究其对小麦品质影响,帮助品质性状改良。[方法]利用已有Bx7OE特异性标记,对津强1号、辽春10号及其杂交育成的5个品种进行检测,采用SDS-PAGE方法,获得7个品种高分子量亚基分布数据,并进行品质分析。[结果]7个供试品种中,有4个品种扩增出447 bp的片段,分别是津强1号、津强2号、津强5号和津强6号,说明里面含有7OE亚基。SDS-PAGE数据表明,这7个品种亚基组成为在Glu-A1位点除津强1号为2*亚基外,其余均为1亚基,在Glu-B1和Glu-D1位点均为7+8亚基和5+10亚基。通过品质数据分析,Bx7OE亚基对小麦粉质指标有明显的正面影响。[结论]STS标记特异性较好,Bx7OE亚基对改良小麦品质作用较大,可用于中国小麦品质改良。

新疆春小麦品种资源1BL/1RS易位和Bx7^(OE)基因的分子检测

【目的】为新疆春小麦面筋品质改良提供有用材料和标记辅助选择的方法。【方法】选用4个STS标记对162份新疆春小麦品种资源1BL/1RS易位和Bx7亚基超量表达基因Bx7OE的分布进行检测,同时验证这4个标记的有效性。【结果】新疆春小麦品种资源中,1BL/1RS易位品种有24份,占14.8%,含有Bx7OE基因的品种有3份,占1.9%。在新疆春小麦地方品种、引进品种和自育成品种中,1BL/1RS易位和Bx7OE基因的分布频率也存在明显差异,其依次为7.5%、0%,24.4%、6.7%,14.1%和0%。【结论】新疆春小麦品种中1BL/1RS易位和Bx7OE基因的分布比例很低,这主要与新疆小麦育种中长期以来使用的亲本材料有直接关系。这四个特异性标记检测结果可靠稳定,可用于小麦品质育种中亲本评价和杂交后代优质基因聚合,可作为面筋强度辅助选择的有效工具。

黑龙江省小麦品种HMW-GS的RP-HPLC分析及其方法研究

为了分析黑龙江省小麦主要栽培品种是否含有超量表达的优质亚基,利用SDS-PAGE和RP-HPLC在2009年和2011年分析了48份黑龙江省小麦主要栽培品种(系)。研究中共使用了同一厂家生产的同一型号不同批次的3个色谱柱,由于批次不同它们在分离8*亚基时所需柱温是不一致的。其中一个色谱柱在60℃时可以将各HMW-GS有效分离,另两个在60℃时8*亚基淹没在2或5亚基的峰中,只有在柱温提高到70℃时各HMW-GS才取得了较好的分离效果。因此,在应用RP-HPLC对小麦贮藏蛋白分析时,要充分考虑色谱柱性能指标的差异来确定最适柱温才能取得较好的分离效果。结果表明:黑龙江省小麦品种(系)中超量表达的亚基仅限于来自加拿大超强筋小麦Glenlea的Bx7oe亚基。在具有5个HMW-GS的不同品系中,该亚基相对含量(单个亚基RP-HPLC曲线峰面积占全部HMW-GS曲线峰面积的百分比)的平均值为46%(变化范围为43%～49%),其它Glu-B1x位点亚基相对含量的平均值为31%(变化范围为26%～35%)。因此在强筋小麦育种及生产中利用Bx7oe亚基可以有效地改善小麦品质。

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。

小麦7^(OE)亚基导入和揉面特性的研究

利用195份矮败小麦与津强5号杂交得到的高代品系,研究了7OE亚基在其中的分布,探讨7OE亚基材料与揉面特性之间的关系。结果表明,195份材料中有6份材料扩增出447 bp的片段,占所检测品系的3.07%。7OE亚基对小麦的揉面特性部分指标有显著的正面影响,峰值高度、8分钟带宽在有无7OE基因间变异系数差别较大,含7OE亚基材料与非7OE亚基材料在8分钟带宽这一指标达到极显著差异。7OE亚基对改良小麦品质作用较大,8分钟带宽可作为品质分析的重要指标之一,此标记特异性较好,可用于中国小麦的品质改良。