山东省小麦品种品质演变的研究

研究了山东省自20世纪60年代至今(不同年代)36份小麦主栽品种。结果表明,山东省小麦品种的淀粉糊化特性自60年代至今有逐渐上升趋势,峰值粘度以90年代的最高,粘度参数总体优于美国品种;降落值却低于美国品种;淀粉糊化参数变异系数与美国品种接近。不同年代小麦品种的蛋白质含量呈现下降趋势。从沉降值、湿面筋含量、面团稳定时间与形成时间分析以70年代、80年代的小麦品种较好,但与美国品种相比有很大差距。小麦的籽粒硬度指数自60年代至90年代呈下降趋势,现代品种则显著回升,达到历年代平均值最高点57 56。千粒重自60年代至今呈逐年上升趋势,平均值为47 4g,高于美国品种;出粉率为70 47%,比美国小麦品种低2个百分点;面粉白度平均值为77 67,比美国小麦品种平均值高3 41。

单核苷酸多态性(SNP)分子标记在小麦遗传育种中的研究进展

为了了解单核苷酸多态性(SNP)标记在小麦遗传育种中的研究进展并为下一步在面粉制品中的应用奠定基础,本研究归纳了SNP分子标记所具有的特点以及应用比较普遍的检测方法,包括DNA构象法、高分辨溶解曲线法及直接测序法等检测方法;总结了近几年SNP标记在小麦遗传图谱的构建、作物育种、全基因组关联分析、遗传多样性和物种进化等方面的研究进展;最后提出可开发不同作物的高通量SNP芯片使SNP的研究向高通量化、全基因组发展,以及培育具有良好面制品感官特性的小麦新品种。

抗性淀粉与小麦粉配粉对面包加工品质的影响

以2种不同筋力小麦粉为原料,研究了抗性淀粉对小麦粉面包加工品质的影响。结果表明：添加5%抗性淀粉的强筋粉面包的硬度和咀嚼性与原小麦粉面包相似,品质与原小麦粉面包相当。添加5%抗性淀粉的中筋粉面包的硬度和咀嚼性明显高于原小麦粉面包,品质略有下降。添加10%~15%抗性淀粉的强筋粉和中筋粉面包的硬度和咀嚼性显著增加,面包体积显著减小,弹柔性降低,口感发硬,表面色泽不匀,出现斑点,预示面包品质显著下降。相关分析表明：抗性淀粉面包的体积、外形、表皮质地、表皮色泽、芯色泽、平滑度、纹理结构、弹柔性和口感皆与面包评分呈极显著相关。

高分子量谷蛋白亚基近等基因系面粉品质及其流变学特性的研究

分析了高分子量谷蛋白亚基近等基因系的高分子量谷蛋白亚基组成,并对该近等基因系进行了品质性状的分析,结果表明:Glu-D1位点的变化比Glu-B1位点的变化对面粉品质和流变学特性影响大;并且同时具有Glu-B1 14+15和Glu-D1 5+10的近等基因系2号无论是面粉品质还是流变学特性都优于其它两个近等基因系8号(null,7+9,5+10)和近等基因系13号(null,14+15,10);而8号又优于13号,即Glu-B1 14+15的存在没有弥补Glu-D1 5亚基的缺失。

超级小麦的育种策略与实践

培育超级小麦品种,使小麦单产大幅度提高,是增加总产量保证我国小麦供应安全的主要途径。对超级小麦的含义,超级小麦的育种目标,怎样培育超级小麦并使其在生产中发挥作用,用实例进行分析并提出看法和观点。

Waxy蛋白缺失小麦及正反交组合淀粉特性的研究

研究了Waxy蛋白缺失类型小麦材料及正反交组合F1代的直链淀粉含量、膨胀势和降落数值等淀粉理化特性以及它们之间的相关性。结果表明:降落数值与直链淀粉含量呈正相关;膨胀势与直链淀粉含量无相关;正、反交组合F1代种子的直链淀粉含量介于糯麦和普通小麦两类亲本之间,为中亲效应。反交组合F1代比正交F1代直链淀粉含量高,说明小麦的糯性遗传为细胞质遗传。正、反交组合的降落数值和膨胀势差异均不显著。说明这两个性状的遗传为非胞质遗传。

施氮对强筋小麦品种山农12号HMW-GS表达量和加工品质的影响

为探索施氮对强筋小麦HMW-GS表达量及加工品质的影响,在大田条件下以强筋小麦品种山农12号为材料,设置了不同施氮时期和施氮量的处理,分析了这些处理条件下强筋小麦的HMW-GS表达量及主要品质参数。结果表明,HMW-GS表达量受氮肥处理的影响,每一个HMW-GS表达量都有一个适合的最佳施氮时期和施氮量。综合考虑各HMW-GS表达量,以拔节期施氮且施纯氮量90 kg/ha,孕穗期不施氮较好。不同施氮时期和施氮量主要影响小麦蛋白质的品质;面团揉混仪参数受氮肥处理的影响比面团粉质仪参数受到的影响小;无论是面包体积还是面包评分,都是以拔节期施纯氮45 kg/ha、孕穗期施纯氮210 kg/ha效果最好。相关分析表明,无论是面团流变学特性还是面包品质,Glu-D1位点和X-型亚基的贡献都优于Glu-B1位点和Y-型亚基。表明不同的施氮时期和施氮量都对强筋小麦HMW-GS的表达及强筋小麦主要加工品质有影响。

国际小麦育种挑战会议的主要内容和参加体会

国际小麦育种挑战会议于2006年3月20日至24日在墨西哥召开。会议的主要内容是,全面总结了自第一次“绿色革命”以来,世界小麦育种的主要成就,分析了今后20年国际小麦育种工作所面临的挑战,提出了打破目前限制小麦产量潜力屏障、大幅度提高小麦产量的科学和技术问题,并结合会议主要内容,讨论了山东省超级小麦育种项目的主要目标和工作思路。

不同类型超级小麦产量构成因素及籽粒产量的通径分析

以8个不同类型的超级小麦新品种(系)为材料,研究了不同土壤肥力条件下3种类型超级小麦的产量构成因素变化及其对籽粒产量的相关分析和通径分析。结果表明,在高肥地力下,大穗型品种和中间型品种的产量高于多穗型品种;而中、低肥力下,多穗型品种的产量又显著高于大穗型品种。在本试验条件下,大穗型和多穗型品种的穗数、穗粒数和千粒重之间大多数存在着负相关关系,但中间型品种的产量构成因素间均为正相关,与产量的相关性也比其他类型大;偏相关分析表明,所有供试品种、多穗型、中间型和大穗型品种的穗数每增加1个单位(万穗),产量分别增加15.51、13.401、6.90和19.34 kg;穗粒数每增加1个单位(粒),产量分别增加233.153、53.861、89.22和203.90 kg;千粒重每增加1个单位(g),产量分别增加151.08、157.61、157.05和147.89 kg。通径分析表明,所有品种产量三因素对产量都有正向效应,其中穗数对产量的贡献最大;不仅多穗型品种首先必须依靠穗数,而且大穗型品种也必须在一定穗数基础上才能有更大的突破。大穗品种和多穗品种产量构成因素对产量的间接通径系数既有负值也有正值,而中间类型品种的间接通径系数均为正值,说明中间型品种产量三因素间相互协调、平衡发展且都还有提高的潜力。总之,在中等肥力下,小麦的高产栽培选择多穗型品种较为稳定;在高肥条件下,大穗型品种则具有更高产量潜力,中间型品种则是今后超级小麦育种最值得注意的类型。

小麦粉面团稳定时间的变化及其稳定性分析

小麦的面团稳定时间是判别小麦品种类别及其用途的重要指标。本研究针对生产上小麦面团稳定时间变化很大的问题,选用山东省主要推广的12个优质小麦品种(系)为材料,在9个不同的试点上,连续3年进行了面团稳定时间变异及其稳定性分析试验。结果表明,不同品种、不同年份和地点间面团稳定时间的变异系数为24.29～49.60。利用主效可加互作可乘模型(AMMI)对面团稳定时间进行稳定性分析得知,面团稳定时间存在显著的品种和地点间的互作效应,其中品种的固定效应导致的变异最大,品种和地点互作次之,地点(含重复)效应较小。但不同品种与不同试点的交互作用不同,每个品种(系)对试点都有其特殊的适应性。因此,在优质专用小麦产业化种植时,要获得面团稳定时间达到标准的商品粮食,即要选准适宜的品种又要注意适宜的种植区域。

添加面筋蛋白对小麦淀粉糊化特性的影响

【目的】研究添加面筋蛋白对淀粉糊化特性影响的规律,为活性面筋蛋白在食品加工中的应用及小麦品质改良提供依据。【方法】以PH1391普通小麦淀粉为试验材料,添加3种类型的面筋蛋白(强筋、中筋和弱筋),5个添加量处理,分析其糊化特性并对形成的网络结构进行显微镜观察。【结果】随着面筋蛋白添加量的增加,峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、黏度面积、反弹值和峰值时间都呈现明显下降趋势。每增加2%的面筋蛋白,以上糊化特性指标平均值分别下降了纯淀粉相应指标的3.6%、4.8%、3.4%、3.8%、4.0%和1.18%,除峰值时间外,下降率都超过了纯淀粉的2%;面筋蛋白添加量对稀懈值、糊化温度和糊化起始时间没有显著影响。面筋蛋白添加量10%时,面筋蛋白之间形成的复合物镶嵌在淀粉糊浆之中,没有明显的面筋蛋白隔层存在,面筋蛋白添加量增加到18%,在糊化体系中观察到较大的面筋蛋白隔层。3种面筋蛋白对峰值黏度、低谷黏度、黏度面积、反弹值和峰值时间影响差异极显著,对稀懈值的影响差异显著,而对糊化温度和糊化起始时间影响没有显著差异。3种面筋蛋白对峰值黏度、低谷黏度和黏度面积的影响按降低大小的顺序都为强筋>中筋>弱筋,而对反弹值的影响则表现出相反的顺序。【结论】面筋蛋白添加量和面筋蛋白类型会显著影响峰值黏度、低谷黏度、黏度面积、反弹值和峰值时间,而对糊化温度和糊化起始时间的影响差异不显著。

小麦白粉病成株抗性和抗倒伏性及穗下节长度的QTL定位

由小麦品种花培3号和豫麦57杂交获得了DH群体168个株系,利用305个SSR标记对白粉病成株抗性、抗倒伏性和穗下节长度进行了QTL定位研究。DH群体及两亲本于2005年和2006年种植于山东泰安,2006年种于安徽宿州。利用基于混合线性模型的QTLNetwork2.0软件,共检测到12个加性效应位点和10对上位效应位点。在4D染色体上控制白粉病成株抗性的qApr4D,贡献率为20.0%,在各环境中稳定表达,其抗病等位基因来源于抗病亲本豫麦57;在7D染色体上控制小麦穗下节长度的qIlbs7D,贡献率为12.9%,在各环境中稳定表达。加性效应和上位效应对小麦白粉病成株抗性、抗倒伏性和穗下节长度的遗传起重要作用,并且基因与环境常常具有互作效应。以上两个QTL可分别用于小麦白粉病成株抗性和穗下节长度的分子标记辅助选择。

冬小麦高、低分子量麦谷蛋白亚基形成时间和积累强度及其与沉降值的关系

采用6个不同品质类型冬小麦品种研究高、低分子量麦谷蛋白亚基形成时间和积累强度及其与沉降值的关系。结果表明,在籽粒形成过程中,各品种的高分子量谷蛋白亚基(HMW -GS)开始形成时间及形成速度不同,低分子量谷蛋白亚基(LMW- GS)B区在花后10d基本形成;随着籽粒发育,HMW-GS和LMW- GS的类型和积累量都逐渐增多。强筋小麦HMW -GS在花后10d就已全部形成,弱筋小麦则部分形成。花后2 5d到成熟期间,强筋小麦GMP积累量急剧增长,相对于弱筋小麦,各亚基积累速度均较快。同一亚基在不同品质类型小麦品种中,积累趋势基本一致,而积累水平不同,强筋>弱筋。HMW -GS形成时间早晚和积累强度大小影响小麦品质的优劣。HMW- GS总积累量与SDS 沉降值显著正相关;C区LMW- GS/HMW -GS比与Glu 1评分和SDS 沉降值均显著负相关。在进行品质评价时,不但要考虑Glu -1评分,而且要考虑HMW -GS和C区LMW -GS的形成时间和积累强度。

不同筋力面筋蛋白对小麦淀粉糊化特性的影响

以3个不同小麦品种淀粉(2个普通小麦,1个糯性小麦)为实验材料,添加3种类型的面筋蛋白(强筋、中筋和弱筋),5个添加量处理(8%、10%、12%、14%、16%),分析淀粉和面筋种类及其交互作用对淀粉糊化特性的影响。结果表明:淀粉是糊化特性的决定因素,面筋蛋白质直接或通过淀粉交互作用显著影响糊化特性。淀粉和面筋蛋白类型交互作用对峰值黏度、黏度面积、稀懈值、糊化起始时间有极显著影响;淀粉和面筋蛋白含量的交互作用对除了糊化温度和糊化起始时间外的其他糊化指标都有极显著或显著的影响;面筋蛋白类型对稀懈值影响按其降低作用大小的顺序为:弱筋>中筋>强筋;面筋蛋白添加量对淀粉稀懈值和反弹值的影响因淀粉种类的不同呈现显著差异。

抗性淀粉对面条加工品质的影响

以普通小麦粉为原料,研究了抗性淀粉（RS）对干、鲜面条加工品质的影响。结果表明：随着RS添加量的增加,静置0~24 h的鲜白水、白盐和黄碱面片的色泽越来越好;鲜白水、白盐和黄碱面条的拉伸强度、拉断距离、拉伸面积都呈降低趋势,但添加5%RS的各鲜面条与原面条之间无显著差异;添加RS的干白水、白盐和黄碱面条的硬度均增大,添加5%~10%RS的干白盐面条和5%RS的干黄碱面条的黏弹性仍好于干白水面条对照,添加RS的干白水面条黏弹性变差。干面条的综合评分表明：添加5%~10%RS的面条表面状况变化差异不大,15%RS的面条表面光滑度降低,膨胀程度增大,添加5%~15%RS的面条均有可接受的外观和口感,但最适添加量为5%左右。

不同高分子量谷蛋白亚基组合的小麦籽粒蛋白组分及其谷蛋白大聚合体的积累规律

用 12个含有不同高分子量谷蛋白亚基 (HMW GS)的小麦品种 (或品系 )研究了小麦籽粒蛋白、蛋白组分的积累规律及谷蛋白大聚合体与总蛋白比率的动态变化。结果表明 :(1)幼粒中的清蛋白和球蛋白含量在灌浆初期快速积累 ,然后逐渐下降 ,成熟期又略有上升 ;不同HMW GS组合对其没有明显影响 ;(2 )醇溶蛋白在花后 16d左右大量积累 ,然后呈逐渐下降趋势 ;优质HMW GS组合醇溶蛋白积累较少 ;(3)HMW GS在花后 2 0～ 2 4d左右开始持续快速积累 ,与谷蛋白大聚合体 (GMP)含量的动态变化一致 ;优质HMW GS组合小麦籽粒的HMW GS积累较多 ;(4 )GMP积累量在成熟期达到高峰 ,其动态变化与其占籽粒蛋白比率的动态变化趋势一致 ,即GMP的绝对含量反映了它在籽粒蛋白中的分布 ;(5 )籽粒总蛋白的积累量在花后 15d左右出现一个低谷 ,前。

小麦籽粒产量及穗部相关性状的QTL定位

由小麦品种花培3号和豫麦57杂交获得DH群体168个株系,种植于3个环境中,利用305个SSR标记对籽粒产量和穗部相关性状(穗长、穗粒数、总小穗数、可育小穗数、小穗着生密度、千粒重和粒径)进行了QTL定位。利用基于混合线性模型的QTLNetwork2.0软件,共检测到27个加性效应和13对上位效应位点,其中8个加性效应位点具有环境互作效应。相关性高的性状间有一些共同的QTL位点,表现出一因多效或紧密连锁效应。5D染色体区段Xwmc215–Xgdm63,检测到控制籽粒产量、穗粒数、总小穗数、可育小穗数和小穗着生密度5个性状的QTL位点,各位点的遗传贡献率较大且遗传效应方向相同,增效等位基因均来源于豫麦57,适用于分子标记辅助育种和聚合育种。控制千粒重与穗粒数的QTL位于染色体不同区段,有利于实现穗粒数与粒重的遗传重组。

颗粒结合型淀粉合成酶研究进展

本文综述了小麦胚乳中合成直链淀粉的关键酶——颗粒结合型淀粉合成酶(GBSS)的研究进展,展望了GBSS的研究前景。小麦中的GBSS基因在种子中特异表达;控制3个Waxy位点的基因Wx-A_1、Wx-B_1和Wx-D_1,分别位于7AS、4AL和7DS上;六倍体小麦和二倍体小麦中3个GBSS的DNA序列从起始密码子到终止密码子,Wx-A_1为2781bp,Wx-B_1为2794bp,Wx-D_1为2862bp。基因的完全编码区含有11个外显子和10个内含子,在核苷酸序列上三个糯基因彼此之间有惊人的同源性;研究表明,直链淀粉含量和淀粉糊化特性受Wx-B_1的影响最大,其次是Wx-_D1缺失蛋白,Wx-A_1缺失蛋白的影响最小。GBSS的鉴定技术包括I_2-KI染色、电泳和分子标记技术鉴定。

抗性淀粉理化特性研究

采用激光粒度分析仪、光学显微镜、快速黏度分析仪、差示扫描量热分析仪、紫外-可见分光光度计和傅立叶红外光谱仪对三型抗性淀粉(RS3)和二型抗性淀粉(RS2)的理化特性进行了分析。粒度和糊化实验表明:两种抗性淀粉的颗粒大小和形貌有很大差异;在100℃以下皆不糊化,能够耐受大多数食品加工处理过程。紫外-可见光谱和红外光谱分析显示:抗性淀粉是由直链淀粉和支链淀粉组成的混合物,RS3的直链淀粉含量大于RS2,属于物理改性淀粉。

抗性淀粉对北方馒头加工品质的影响

研究了抗性淀粉(Resistant Starch,RS)对北方馒头加工品质的影响。结果表明:随着RS添加量的增加,三种筋力抗性淀粉馒头的硬度和咀嚼性显著增加,弹性、黏聚性和回复性显著减小。10%RS添加量的强筋粉馒头和5%RS添加量的中筋粉馒头的硬度和咀嚼性明显低于弱筋粉馒头,具有可接受的口感。抗性淀粉添加于小麦粉中,在一定程度上恶化了小麦粉的加工性能,具体表现为馒头僵硬、弹性差、感官评分较低。馒头的老化主要出现在初始24 h内,不同RS添加量馒头的老化趋势相同。