Wx基因变异对小麦籽粒胚乳质地的影响

为了明确Wx基因变异与小麦籽粒胚乳的关系,以玉米花粉诱导扬麦10号（角质胚乳品种,非糯小麦）与糯质供体Waxy C杂种F1产生的不同Wx基因变异类型的55个双单倍体系以及以扬麦9号（粉质胚乳品种）与不同糯质供体亲本杂交、回交育成的12个糯小麦品系为材料,研究了Wx基因变异对籽粒胚乳质地的影响,同时测定了12个不同来源的粉质胚乳糯小麦籽粒蛋白质含量。结果表明,角质胚乳品种扬麦10号与粉质胚乳糯质供体Waxy C杂交获得的3个糯质品系籽粒角质率分别为26％、38％和74％,非全糯质品系的角质率都在90％以上;粉质胚乳品种扬麦9号与不同糯质供体亲本杂交或回交产生的糯质品系籽粒胚乳都表现为粉质。说明3个Wx基因同时发生变异会导致籽粒角质率降低,而部分Wx基因变异类型之间及其与肌基因正常类型之间胚乳质地无显著差异。12个不同组合的糯小麦品系的平均蛋白质含量为13．79％,显著高于非糯质供体亲本扬麦9号、扬麦12、扬麦16和扬麦158的平均值（12．60％）,表明糯质小麦胚乳表现为粉质不是由蛋白质含量低引起的。     

糯小麦Wx基因的遗传特性

为了明确糯小麦杂交后代肌基因的分配规律及糯性籽粒出现的频率，以同时缺失Wx-A1、Wx-B1和Wx-D1基因的H9908、EH为纯糯亲本，普通小麦扬麦158、苏麦6号、济南17和豫麦50为非糯亲本，配制了16个(8对正反交)杂交组合，采用0．2％ I2 2％KI碘液对杂种F1单株籽粒剖面染色，鉴定了糯性籽粒的分离特点。结果表明，在16个组合间糯性籽粒出现的频率为1．20％～1．61％，非糯与全糯的比例符合63：1的理论比例；独立性测验表明，糯性籽粒在8对正反交组合问出现的比例差异不显著，全糯质与非糯质基因紧密连锁。文中还对糯小麦品种的选育作了讨论。     

小麦胚乳Wx蛋白缺失对淀粉含量和淀粉特性的影响

为给面条小麦亲本材料的筛选提供可靠依据,用SDS-PAGE和STS-PCR结合的方法鉴定了24个品种的Wx蛋白亚基组成,测定了这些品种的淀粉含量、膨胀势和RVA参数。结果表明,与正常材料相比,Wx蛋白亚基缺失材料的胚乳中直链淀粉含量减少,支链淀粉和总淀粉含量变化不明显,Wx蛋白亚基缺失的数目越多,直链淀粉含量减少得就越多,糯麦的直链淀粉含量最少。在本研究参试材料特定遗传背景干扰的情况下,在Wx蛋白的三个亚基中Wx-A1蛋白亚基对直链淀粉含量影响最大。Wx蛋白亚基的缺失还使面粉的膨胀势、RVA参数的高峰粘度、崩解值增大,峰值时间延长,而使最终粘度、回生值和糊化温度降低,Wx蛋白亚基缺失的数目越多,这些特性变化的幅度越大。在缺失单个亚基的情况下,Wx-B1亚基的缺失使小麦粉的淀粉特性表现最好。相关分析表明,直链淀粉合成数量的减少是导致上述淀粉特性发生变化的主要原因。     

双增剂对小麦籽粒胚乳细胞发育及粒重的影响

通过Ｒｉｃｈａｒｄｓ方程模拟,探讨了双增剂地籽粒胚乳细胞增殖及粒重变化的影响。结果表明,双增剂通过提高胚乳细胞平均增殖速率来提高最终胚乳细胞数;通过提高籽粒平均灌浆速率和延长粒重活跃增长期来提高最终粒重,并且双增剂对粒重的效应表现为低肥处理大于高肥处理。     

双增剂对小麦籽粒胚乳细胞发育及粒重的影响

通过Ｒｉｃｈａｒｄｓ方程模拟,探讨了双增剂对籽粒胚乳细胞增殖及粒重变化的影响。结果表明,双增剂能通过提高胚乳细胞平均增殖速率来提高最终胚乳细胞数;通过提高籽粒平均灌浆速率和延长粒重活跃增长期来提高最终粒重,并且双增剂对粒重的效应表现为低肥处理大于高肥处理。     

Wx基因对灌浆期小麦不同叶位叶片光合特性的影响

为了解Wx基因对小麦光合作用的影响,对8个小麦Wx近等基因系的不同叶位叶片光合参数进行了测定和分析。结果表明,小麦叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率在叶位和基因型间均有极显著差异,缺失单个Wx基因使叶片光合参数下降,且降幅表现为Wx-D1Wx-A1Wx-B1;胞间CO2浓度不影响光合作用,不同叶位叶片光合参数明显呈旗叶倒二叶倒三叶,但WxABD(糯小麦)光合参数在叶位间没有显著差异;Wild type和WxABD总体光合能力和产量相对较高。以上结果说明,Wx基因的缺失会引起叶片光合能力下降,不利于小麦产量形成。     

密度与肥料运筹对小麦籽粒胚乳细胞发育的调节效应

1994～ 1997年在扬州大学农学院作物栽培生理省级重点实验室试验场 ,研究了密度、施氮量、氮磷钾配比及氮肥运筹方式对小麦籽粒胚乳细胞增殖与充实的调节效应。结果表明 ,密度和施肥运筹对胚乳细胞增殖及充实有显著调节效应 ,适当降低基本苗 ,增加施氮量并扩大后期 (拔节肥、保花肥 )追肥比例 ,提高磷钾肥施用比例 ,特别是增加拔节期磷、钾肥用量 ,能显著促进胚乳细胞分裂增殖和提高胚乳细胞充实度 ,从而增加粒重。     

发育的高粱胚乳蛋白质对籽粒霉菌的抗性

高粱是印度和非洲种植范围很广泛的一种农作物,但在过去几年里,其产量却没有显著增加。除了落后的耕作技术外,高粱对霉菌的易感染性则是其减产和贮藏性差的主要原因。关于各种品种对谷物霉菌的不同易感性,前人已有报道(Williams等,1978)。     

密度与肥料运筹对小麦籽粒胚乳细胞发育的调节效应

１９９４－１９９７年在扬州大学农学院作物栽培生理省级重点实验室试验,研究了密度,施氮量,氮磷钾配比及氮肥运筹方式对小麦籽粒胚乳细胞增殖与充实的调节效应。结果表明,密度和施肥运筹对胚乳细胞增殖及充实有显著调节效应,适当降低基本苗,增加施氮量并扩大后期追肥比例,提高磷钾肥施用比例,特别是增加拔节期磷,钾肥用量,能显著促进胚乳细胞分裂增殖和提高胚乳细胞充实度,从而增加粒重。     

缺失不同Wx蛋白对小麦籽粒直链淀粉合成及淀粉特性的影响

以缺失不同Wx蛋白小麦为试验材料,研究缺失不同Wx蛋白对小麦籽粒直链淀粉合成及淀粉特性的影响。试验结果表明,缺失不同Wx蛋白对小麦籽粒直链淀粉含量、积累量和积累速率、束缚态淀粉合成酶基因（GBSSI）基因相对表达量以及束缚态淀粉合成酶（GBSS）活性的影响顺序表现为：缺ABD型>缺AB型>缺B型>缺D型>缺A型>正常型;对淀粉最终粘度、反弹值以及糊化温度影响的表现顺序与其一致;对淀粉峰值粘度、低谷粘度、稀懈值以及膨胀势影响的表现顺序与此相反。相关分析表明,直链淀粉积累速率峰值、GBSSI相对表达量最大值以及GBSS活性峰值三者之间相互呈极显著正相关。说明GBSSI基因可能通过编码GBSS酶,从而控制小麦籽粒中直链淀粉的合成。     

利用Wx基因的分子标记筛选部分糯小麦的研究

为了筛选出更多用于培育优质面条小麦的Wx基因缺失材料,用分子标记技术对260份中国核心小麦种质资源进行了分析,并用SDS-PAGE进行了验证.筛选出缺失Wx-A1蛋白亚基的品种2份,缺失Wx-B1蛋白亚基的品种14份,得到1份不同于"白火麦"的Wx-D1蛋白亚基缺失的地方品种"秃芒麦".对它们的地区分布分析发现,长江以北各麦区的小麦品种Wx基因缺失多于长江以南各麦区,且分布更为集中.对收集的20对Wx基因的分子标记引物进行了筛选,并对PCR扩增条件和产物分析条件进行优化,得到了3对可以在相同条件下对Wx基因进行筛选的引物,且能用同一电泳条件对产物进行分析,提高了分析效率.     

水稻Wx基因的遗传多态性及其与主要米质指标的相关性分析

利用RM190和484/W2R ACCⅠ标记分析了50个水稻非糯品种的Wx基因的等位性变异。其中,RM190揭示出7种(CT)n纯合变异类型和1种杂合类型,分别为 (CT)20、(CT)19、(CT)18、(CT)17、(CT)14、(CT)11、(CT)10和(CT)11/(CT)18,并以（CT）11和（CT）18两种类型为主;484/W2R ACCⅠ共揭示出2种纯合类型和1 种杂合类型,分别为G/G型、T/T型及G/T型;(CT)11大多为G/G型,(CT)18大多为T/T型,这两个标记可将供试材料划分为10种等位基因变异类型。进一步分析表明,RM190揭示的Wx基因多态性可以解释直链淀粉含量变异的59.3 %;484/W2R ACCⅠ揭示的Wx基因多态性可以分别解释直链淀粉含量及胶稠度变异的56.1%和24.6%;而两标记共同可解释直链淀粉含量变异的72.4%。还对这两个标记在育种实践中的应用前景进行了探讨。     

滚动回交结合碘染色培育糯小麦新品种（系）的研究

为研究滚动回交结合花粉和胚乳碘染培育糯小麦品种的效果,给糯小麦的选育提供材料,以Caiwx作为wx基因的供体亲本,以扬麦9号、扬麦15、扬麦17等品种为轮回亲本,培育出6个糯小麦品系（扬糯615、扬糯09、扬糯6733、扬糯465、扬糯06、扬糯05G68）,并测定了它们的农艺性状、抗病性及粉质仪参数。结果表明,育成品系克服了供体亲本Caiwx株高过高、穗小、抽穗迟、成熟迟、熟相差等缺陷,同时保留了轮回亲本众多优良的数量性状,白粉病和赤霉病抗病性得到提高,每穗粒数、千粒重和产量提高。扬糯09、扬糯6733、扬糯465、 扬糯06和扬糯05G68品系的产量分别比对照品种扬麦11增产11.75%、1.99%、1.99%、0.6%、2.19%。其中扬糯05G68已进入江苏省区域试验和生产试验。糯小麦面粉吸水率明显提高,形成时间和断裂时间延长。研究结果证明,利用滚动回交结合碘染色鉴定方法培育产量、抗性、适应性达到大面积应用水平的糯小麦新品种是可行的。     

Endosperm Texture in Wheat

One of the fundamental means of classifying wheat is through its endosperm texture. It impacts significantly on the milling process affecting among other things flour particle size and milling yield. Hardness in wheat is largely controlled by genetic factors but it can be affected by the environment and factors such as moisture, lipid, and pentosan content. The principal genetic locus controlling endosperm texture in wheat, Ha, is located on the chromosome 5D. At this locus several genes, notably the puroindolines, have been identified. Puroindolines are the major components of the 15 kDa protein band associated with starch granules that is more abundant in soft wheats than in hard. Recently the puroindolines have been shown to enhance grain hardness in rice. In this review we discuss the structure of hard and soft wheat endosperm with particular emphasis on when differences in endosperm texture can be detected in the developing seed. The role of the environment and other factors that may affect the endosperm texture is also examined together with the role of the puroindoline genes at theHa locus. Finally, we compare endosperm hardness in wheat and in barley.     

缺失不同Wx蛋白对普通小麦直链淀粉含量及淀粉特性的影响

为了明确普通小麦缺失不同W x蛋白对直链淀粉含量的影响以及部分糯小麦品系的淀粉特性,采用单向改良SDS-PAGE方法对1个非糯×糯杂交组合F2分离群体的196个单籽粒进行了W x蛋白筛选,测定了这批籽粒的直链淀粉含量,同时测定了1个部分糯小麦品系(缺失W x-B 1和W x-D 1)和2个正常型小麦品系粗面粉的直链淀粉含量、膨胀势和RVA粘度。结果表明,缺失1对W x蛋白的直链淀粉含量比正常型降低3.29~7.15个百分点,缺失2对W x蛋白的比正常型降低9.45~13.82个百分点,缺失3对W x蛋白的直链淀粉含量几乎为0;缺失W x-B 1和W x-D 1的部分糯小麦品系粗面粉的直链淀粉含量比正常型降低5.62~7.49个百分点,膨胀势则增加4.51~4.72,RVA高峰粘度显著高于正常型。     

小麦糯质基因的分子标记辅助选择

为了建立简便实用的小麦Wx蛋白基因的分子标记辅助选择体系，采用6对SSR和STS引物对16个已知Wx蛋白类型的小麦品种（系）进行分子标记检测的验证和比较,筛选出可采用同一PCR扩增程序、在琼脂糖凝胶上分离扩增产物、分别检测3个Wx基因的3对引物。利用这些引物对扬麦158与EH-5的杂交F2代进行Wx基因型检测，获得全部27种基因型．表明这些引物可以有效用于Wx蛋白基因的分子标记辅助选择。