甘肃省冬小麦农家品种与改良品种的HMW-GS变异及品质效应比较

为了解甘肃冬小麦农家品种和改良品种HMW-GS变异及品质效应,为小麦品质改良和亲本选用提供依据,采用SDS-PAGE法和近红外反射光谱法检测340份品种的HMW-GS和其中252份的沉淀值、蛋白质和湿面筋含量.结果表明,340份品种在Glu-1位点共有14种亚基变异,34种亚基组合形式.Glu-A1位点共有3种变异,亚基缺失(null)的频率最高,1和2*亚基出现的频率改良品种(36.9%)比农家品种(12.0%)高;Glu-B1位点共有7种变异,7+8亚基出现的频率最高,改良品种比农家品种降低36.1个百分点;Glu-D1位点有4种亚基变异,2+12亚基出现频率最高,改良品种比农家品种降低11个百分点,5+10亚基的频率改良品种较农家品种提高17.6个百分点.含5+12亚基的农家品种及含14+15亚基的改良品种综合品质较优.从供试改良品种中筛选出在2个以上基因位点具有优质亚基的品种46个,其中10个品种在3个位点上都具有优质亚基.     

中国小麦品种高分子量谷蛋白亚基和低分子量谷蛋白亚基组成分析

为给我国优质小麦品种的选育和改良提供科学依据，应用SDS-PAGE方法对我国235份推广品种和高代品系的HMW-GS和LMW-GS组成与分布进行了分析。结果表明，HMW-GS和LMW-GS分别具有39和40种带型组合；5个位点共发现34个等位基因。Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1分别有3、8和6个变异位点；亚基1、Null、7＋9、5＋10和2＋12是主要的HMW-GS类型，频率分别为46．2％、46．2％、44．5％、47．0％和48．3％。Glu-A3和Glu-B3位点（本文不涉及Glu-D3）分别具有6和11个变异位点。Glu-A3c、Glu-A3d、Glu-B3e和Glu-B3j是主要的LMW-GS类型，频率分别为55．1％、21．6％、28％和28．8％。本研究还发现，在品种Z75和绵阳96-319的Glu-D1位点上，亚基组合形式为5＋12；在品种周92034的Glu-D1位点,亚基组合形式为2＋10。虽然这两种组合形式在本研究中出现的频率很低，但这两种亚基组合在以前的研究中很少出现。     

青海省小麦主栽品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

为给青海省现有小麦品种的合理利用提供参考信息,利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法,对近二十年来青海省61个小麦主栽品种的HMW-GS进行了鉴定分析.结果表明,61个品种在Glu-1位点上共有12个等位变异,其中,Glu-A1位点上的优质亚基(1和2*)占47.5%,Glu-B1位点上的优质亚基(7 8、17 18、14 15和13 16)占50.8%,Glu-D1位点上的优质亚基5 10占41.0%;12个等位变异共形成19种HMW-GS组合形式,各组合的频率都在16.4%以下,无明显占优势的组合.Glu-1的3个位点均具有优质亚基的品种9个(品质评分为10分),占14.8%;2个位点具有优质亚基的品种18个,占29.5%;只有1个位点具有优质亚基的品种22个,占36.1%.     

1BL/1RS易位系HMW-GS组成与品质分析

为深入挖掘1BL/1RS易位系的品质育种潜力,对收集的300份1BL/1RS易位系的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成及其品质性状进行了分析。在300份1BL/1RS易位系 Glu-1位点上共检出12种HMW-GS类型和27种HMW-GS组合,表明这些1BL/1RS易位系具有较高的遗传多样性。在 Glu-A1位点上,亚基Null和1亚基的出现频率分别为47.67%和52.33%; Glu-B1位点有7种等位变异,其中出现频率最高的为7+9亚基对(58.67%); Glu-D1位点有3种等位变异, 2+12亚基对为主要类型,出现频率为71.33%。亚基组合类型中,"Null/7+9/2+12"的出现频率最高(31. 67%)。 Glu-A1、 Glu-B1和 Glu-D1编码优质HMW-GS的比例分别为52.33%、38.34%和16.00%,其中31份1BL/1RS易位系在3个位点均编码优质HMW-GS类型。300份1BL/1RS易位系的品质变异范围较大,有9份材料具有较高的品质育种价值。     

云南省普通小麦育成品种(系)高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

为深入了解云南省建国以来普通小麦育成品种(系)的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成情况,利用SDS-PAGE电泳技术对152份云南省1950s以来普通小麦育成品种(系)HMW-GS组成和变异进行了分析。结果表明:(1)云南省普通小麦在Glu-A1位点具有N(56.58%)和1(43.42%)2种亚基类型,在Glu-B1位点具有7+8(42.11%)、7+9(34.87%)、6+8(0.66%)、14+15(7.24%)、17+18(13.16%)和13+16(1.97%)6种亚基类型,在Glu-D1位点具有2+10(5.26%)、2+12(54.61%)、5+10(24.34%)和5+12(15.79%)4种亚基类型;(2)云南省普通小麦HMW-GS组合类型比较丰富,共出现27种亚基组合类型,其中"N,7+8,2+12"、"N,7+9,2+12"、"1,7+8,2+12"与"1,7+9,5+10"较多,出现频率分别为20.39%、9.87%、7.89%和7.89%;(3)云南省各个时期育成品种(系)的HMW-GS品质评分基本维持在4.50左右,1990s以后育成的品种(系)中优质亚基5+10出现的频率随普通小麦育成时期的推移而逐渐增加。由此可见,云南省普通小麦的HMW-GS在Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位点上表现出丰富的多态性,共有12种HMWGS等位变异,包括13+16、2+10和5+12三种稀有亚基类型和27种亚基组合类型;对加工品质具有正效应的优质亚基17+18和5+10频率较小,缺乏优质亚基2*。因此,在云南省普通小麦的品质改良中应加强优质亚基2*、17+18和5+10引入及合理应用。     

西藏小麦品种资源HMW-GS组成研究

为了给小麦品质改良提供基础材料,采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法,分析了西藏地方品种、西藏主要育成品种和近几年从国内外引进品种(系)等805份小麦的高分子量谷蛋白亚基(HWM-GS)组成。结果表明,Glu-1位点共有24种等位基因,其中Glu-A1位点4种、Glu-B1位点10种、Glu-D1位点10种;亚基N、7 8和2 12在各自位点的频率最高,分别为66.70%、40.25%和59.88%;另外,在Glu-D1位点,还发现有了稀有亚基2.2 12,其频率为0.62%。引进品种的2^*、14 15、17 18和5 10等优质亚基出现的频率较西藏主要育成品种高,西藏主要育成品种中优质亚基5 10的频率仅为0.24%,西藏品种亚基组合类型主要为N,7 8,2 12。     

陕西关中地区部分小麦新品种(系)的HMW-GS组成分析

为了解陕西省小麦新品种(系)的HMW-GS组成情况及优质亚基的分布特点,为陕西省小麦品质改良提供参考,利用SDS-PAGE电泳技术对参加陕西省2006~2007年度小麦品种区域试验和预备试验的60份小麦新品种(系)的HMW-GS组成及其品质得分进行了分析。结果表明,在参试的60份小麦新品种(系)中,共出现了13种亚基和16种亚基组合类型。Glu-A1位点的1(60.0%)和Null(36.7%)亚基、Glu-B1位点的7 8(38.3%)、7 9(41.6%)亚基和Glu-D1位点的2 12亚基(73.3%)是主要亚基;优质亚基14 15和5 10的出现频率分别为13.4%和20.0%;亚基组合Null/7 8/2 12和1/7 9/2 12为主要组合类型,其频率都为18.3%,优质亚基组合1/14 15/5 10的出现频率仅为3.3%;出现了一些携带17 18、6 8和20等稀有亚基和少见的亚基组合(如1/6 8/5 10、1/20/5 10和Null/7 9/3 12等)类型的材料。参试材料的HMW-GS品质评分平均7.1分,8分以上的材料有23个,占总材料数的38.3%。说明陕西省近年新育成的小麦新品种(系)Glu-1位点的遗传基础有所改善,但仍不太理想。在品质育种上,应加强优质亚基种质材料的引进、筛选与利用,同时加强优质亚基的聚合育种。     

黄淮麦区小麦品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

对黄淮麦区育成推广品种(59个)、2003～2004年度国家黄淮南片和江苏省区试参试品种(42个)、徐州农科所育成的高代品系以及一些育种亲本材料,共计309个品种(材料)的高分子量谷蛋白亚基组成进行了分析.结果共发现了32个亚基组成类型和16个等位基因变异.在Glu-A1位点发现了Glu-A1a、Glu-A1b、Glu-A1c 3个等位基因;在Glu-B1位点发现了Glu-B1a、Glu-B1b、Glu-B1c、Glu-B1d、Glu-B1e、Glu-B1f、Glu-B1g、Glu-B1h、Glu-B1i、Glu-B1k共10个等位基因;在Glu-D1位点发现了Glu-D1a、Glu-D1b、Glu-D1d 3个等位基因.以Glu-B1位点的变异最为丰富.在这3个位点上分别以等位基因Glu-A1c(null)、Glu-B1b(7 8)和Glu-D1a(2 12)为主,其出现频率分别为58.58%、58.90%和77.99%.高分子量谷蛋白亚基组成以(null,7 8,2 12)和(1,7 8,2 12)为主,分别占所有品种的32.69%和16.18%.在育成推广品种和参试品种中,等位基因变异均为11个;而亚基组成类型则分别为16个和13个.优质高分子量谷蛋白亚基5 10在所有材料、59个已审定推广品种和42个参试品种中的出现频率分别为20.4%、27.1%%和21.4%,频率均较低.这表明新近育成的品种在优质亚基的构成上并未取得较大进展,优质强筋小麦的品质育种还有较大的发展空间.试验结果也表明,黄淮冬麦区小麦品种的高分子量谷蛋白亚基组成类型和等位基因变异较为丰富,但其变异分布很不均匀,存在明显的优势亚基和组成类型.     

中国小麦代表性地方品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

为了明确中国小麦地方品种的遗传多样性,并为小麦品质改良提供基础材料,利用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术,分析了源自中国22个省市地区的200份代表性地方品种的高分子量麦谷蛋白亚基组成.结果表明,Glu-1位点共检测到35种亚基组合,null/7 8/2 12组合的频率最高,为59%,其它亚基组合的频率均低于10%;Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1位点上的等位变异分别为3、12和9种,三位点中的优势亚基依次为null、7 8和2 12,其频率分别达86.5%、73.0%和85.0%.另外在Glu-B1位点上还检测到6 8 19和6 9、7、22等稀有亚基.本研究所选200份代表性地方品种的HMW-GS组成类型虽然丰富,但与品质相关的优质亚基频率较低.亚基组合得分在8分以上的品种为19个;得分在9分以上的品种有4个,它们是草鞋边(ZM011396)、中81Ⅲ-6218(ZM013120)、高8(ZM0094z8)和京红7号(ZM008935).     

新疆小麦品种及部分引进小麦品种资源的HMW-GS组成与分布

为了给新疆小麦品质育种中种质资源的合理利用提供依据,利用SDS-PAGE电泳技术,对66份新疆小麦品种、69份国内引进小麦品种及67份国外引进小麦品种的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成情况进行了分析和比较。结果表明,不同来源的小麦品种间HMW-GS变异及亚基组成类型存在较大差异,在新疆材料中,Glu-1位点共检测到11种亚基和10种亚基组合类型;国内引进材料中,Glu-1位点共检测到14种亚基和17种亚基组合类型;国外材料中,Glu-1位点共检测到18种亚基和29种亚基组合类型。但新疆材料中具有优质亚基5 10和14 15的品种(分别占28.5%和1.5%)明显少于国内外材料。这些结果说明新疆材料的遗传亲本基因比较匮乏,而国外材料的亚基变异及亚基组成种类非常丰富,因此新疆在今后的育种中要重视利用具有优质遗传背景的材料,以提高新疆小麦品种优质HMW-GS的分布频率。     

从小麦谷蛋白大聚合体与HMW GS的关系

为了探索小麦谷蛋白大聚合体对小麦品质的影响,采用SDSPAGE方法,分析了166个来自不同地区的小麦品种高分子量谷蛋白亚基（HMWGS）的组成,并对不同亚基与小麦谷蛋白大聚合体（GMP）的关系进行了分析。结果表明,所用小麦材料HMWGS的变异类型丰富,但亚基组合仍以N/7+9/2+12为主。HMWGS对面粉GMP含量有显著影响,GluA1位点亚基1>N,GluB1位点亚基13+16>7+9或7+8或14+15或17+18,GluD1位点亚基5+10>2+12,其他亚基差异不显著。说明含亚基1、13+16和5+10的品种能形成较多的GMP。HMWGS评分与面粉GMP含量的相关系数为0.288,达到极显著水平。     

安徽省小麦产业体系展示品种HMW-GS组分及GMP的研究

为了解安徽省淮北及黄淮麦区的小麦加工品质,以52个安徽省小麦产业体系展示品种为材料,分析了供试小麦品种HMW-GS的组成和分布、谷蛋白聚合体(GMP)含量、小麦蛋白质含量、Zeleny沉降值及湿面筋含量。结果表明,52个供试小麦品种的HMW-GS变异类型众多,共发现13种变异类型,包含6种优质亚基类型;共出现了21种HMW-GS组合。按照GMP、蛋白质、湿面筋含量及Zeleny沉降值可将52个供试品种分为4类。供试品种的品质评分介于4~10分之间,平均7.4分。基因位点Glu-A1含有1亚基的品种,GMP含量高于含有Null亚基的品种。     

SDS-PAGE与分子标记相结合分析宁夏小麦HMW-GS组成与变化特点

为了建立准确有效小麦HMW-GS的检测方法,提高优质小麦品种鉴定和筛选效率,以已知HMW-GS组成的16份小麦品种为对照,优化完善SDS-PAGE结合分子标记检测小麦HMW-GS的方法,并对103份宁夏小麦品种进行了验证和分析。结果表明,8.5%的分离胶可以有效区分除了 Glu-B1位点的7^*、7^OE与8^*亚基之外的其他亚基,分辨效果优良;SDS-PAGE结合 Bx7^OE、 Bx7^*/Bx7和 By8基因的分子标记可以准确鉴定小麦HMW-GS。在103份宁夏小麦品种中,发现15种HMW-GS和29种组合类型;首次在该地区小麦品种的 Glu-B1位点检测出了携带7^OE、7^*和8^*亚基的品种;1/17+18/5+10为当地小麦HMW-GS的优势亚基组合类型,占20%。自1970年至2010年,HMW-GS的优质亚基（1、17+18和5+10）的出现频率呈明显增长趋势;宁夏小麦的HMW-GS种类和优质亚基出现频率随品种更换呈增加趋势。综上所述,分离胶浓度为8.5% 的SDS-PAGE和 Bx7^OE、 Bx7^*/Bx7和 By8分子标记的方法可准确有效地检测小麦HMW-GS组成,此方法可用于优质小麦品种的鉴定和筛选。     

贵州小麦品种(系)与引进品种高分子量麦谷蛋白亚基组成比较

为了了解贵州小麦品质育种状况,利用SDS-PAGE技术分析了50份省内外小麦品种(系)高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的遗传组成情况．并进行亚基品质评分。结果表明,贵州省内品种Glu-1位点具有丰富的遗传变异．共检测到12种亚基和14种亚基组合类型;贵州省内材料HMW-GS品质评分较低．平均只有4．07分,而省外品种平均为5．33分．主要原因是省内外材料Glu-D1位点的优劣亚基分布频率差异较大,省内材料中优质亚基5 10的出现频率只有14．3％．而评分最低的2 12亚基的出现频率却高达85.7％,省外材料中5 10亚基和2 12亚基均以40％的频率出现;贵州小麦育种还需在品质方面加强优质亚基的利用。     

Molecular characterization of storage proteins for selected durum wheat varieties grown in different environments

The variations of the amounts of individual high molecular weight glutenin subunits (HMW-GS), of the ratios HMW-GSy to HMW-GSx and HMW-GS to low molecular weight glutenin subunits (LMW-GS) and of protein content were evaluated for eight durum wheat cultivars in two regions using four fertilizer combinations during two successive years. All measured parameters showed significant variation with genotypes (G), environments (E) and fertilizers (F). The interaction E × G × F was highly significant for glutenin amount variation. Amongst cultivars possessing HMW-GS 20, landraces seem to better value the N-fertilizer use for the accumulation of HMW-GSy than high yielding cultivars. Both HMW-GSy to HMW-GSx and HMW-GS to LMW-GS ratios were found to be positively correlated (p < 0.05) with total protein content.     

四川南部和重庆地区小麦地方品种的高分子量谷蛋白亚基组成分析

为进一步发掘优异基因资源，为小麦品质遗传和育种改良提供基础材料，用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）方法，对分布于四川南部及重庆地区的49种地方小麦品种进行了高分子量谷蛋白亚基（HMW—GS）组成分析。结果表明，供试小麦材料的HMW—GS组成主要有3种类型，以“Null、7＋8．2＋12”亚基组合出现的频率最高，说明这些地区的小麦地方品种在HMW—GS的组成上具有较高的遗传相似性，这为小麦品种中国春源于四川白麦子的说法提供了有力证据。研究还发现地方品种“奉节罗汉麦”中的Glu-IDx的编码蛋白不表达，这在中国小麦自然群体中属首次报道；同时在“南江青杆麦”的Glu-B1位点上发现了仅存在于四倍体小麦中的23＋18亚基。     

高效毛细管电泳（HPCE）对优质小麦HMW-GS的分离鉴定

为了解应用高效毛细管电泳(HPCE)技术定量分析优质小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)的效果,利用HPCE技术对13个小麦品种的HMW-GS进行亚基识别和定量分析,并与传统的SDS-PAGE电泳图进行了比较.结果表明,在HPCE电泳图中HMW-GS的亚基出现顺序与SDS-PAGE略有不同,亚基1Ax1早于1Bx7出峰,并且在主亚基之后还有小的亚基出现,尤其是1Dx2主亚基后面有3个小亚基.定量分析表明,优质小麦品种陕627的HMW-GS,不论单个亚基、亚基组合还是亚基总和的含量都高于其他小麦品种,且均达极显著水平.优质小麦品种陕715的HMW-GS含量除亚基1Ax1与陕627接近外,其余亚基和亚基组合都显著低于陕627.西农5211的HMW-GS因为不舍有亚基1Ax1,尽管其他亚基、亚基组合含量接近于陕627,但HMW-GS的总含量显著低于陕627.优质小麦的优质亚基含量较高.HPCE具有高效、灵敏、再现性高等特点,能够快速识别和定量分析小麦HMW-GS,可以为小麦品质育种或组合选择提供参考.     

宁夏引黄灌区冬小麦谷蛋白亚基组成和1BL/1RS易位分析及品质性状研究

为全面了解宁夏引黄灌区冬小麦品质概况,为冬小麦品质改良和粮食生产提供理论依据。选用冬小麦主栽品种、亲本材料和高代品系30份。用SDS-PAGE分析了其中18份材料的HMW—GS、LMW—GS组成和1BL／1RS易位系分布状况。并对23个冬小麦品种的营养与加工品质进行了研究。结果表明,2#、7＋9、2＋12、Glu-A3a、Glu-A3c、Glu-B3h和Glu—B3j在宁夏引黄灌区冬小麦中分布较广,1BL／1RS易位系分布相当普遍。分布频率为27．8％。参试品种的籽粒硬度、面粉PPO活性、SDS沉淀值、形成时间、稳定时间和评价值的变异范围较大,变异系数分别为25．37％、33．68％、21．42％、26．58％、43．95％和29．31％。多数冬小麦品种（系）的千粒重、出粉率和湿面筋含量低于对照宁春4号。而蛋白质含量、SDS沉淀值、吸水率和稳定时间优于宁春4号。供试品种（系）中。HMW-GS品质评分、籽粒硬度、蛋白质含量、SDS沉淀值均较高,并且不含1BL／1RS易位系的有烟优361、济麦20、鲁875067和923—9等,可用于宁夏引黄灌区冬麦品质改良。     

春小麦品种高分子量谷蛋白亚基与品质的关系

选用甘肃省河西地区种植的57个春小麦品种。在已经分析HMW—GS组成的基础上。测定了这些品种的理化特性和面团流变学特性。对这些品种的HMW—GS和品质性状的变异情况、HMW—GS与品质性状之间的关系、具有不同HMW—GS的品种间品质的差异和同-HMW—GS品种间的品质差异进行了研究。结果表明，Glu-Ⅰ位点的亚基总评分与面筋指数、沉淀值、面团变形功、面团形成时间及稳定时间呈显著或极显著正相关；HMW—GS数目的多少与其品质优劣有关，亚基数目越多，面粉筋力越好；采用不同品质指标评价小麦HMW—GS对品质的贡献，结果表明以变形功的评价排序的意义更明确。