用常规遗传育种技术改良小麦蛋白质

1954年以来,美国农部农业研究服务署(以下简称ARS)和内布拉斯加大学(以下简称Nebr)合作,进行了用常规遗传育种方法改进小麦蛋白质的研究.本文总结了该研中的关键发现.蛋白质含量ARS-Nebr协作组系统分柝了"ARS世界小麦搜集中心"的大多数小麦材料,以确定蛋白质和赖氨酸变异的幅度(Vogel等,1973).在12,600份材料中,籽粒蛋白质含量的总变异超过15%,变幅7-22%.随后用中选材料所作的分析和遗传研究证明了籽粒蛋白     

小麦种子蛋白质

本文对小麦种子蛋白质的种类、结构、遗传控制和遗传操作作了详细评述。     

小麦籽粒蛋白质的遗传

蛋白质是对细胞的所有功能都有重要作用的化合物(Dose,1980)。因为植物蛋白质是人类和动物的食物,具有特别的重要性,所以对它的研究很多。     

小麦品质的遗传改良

小麦是植物蛋白质最重要的来源,是世界上43个国家,占人类35％的人口的主食,它给人类食物中提供热量和蛋白质总量的20％左右。小麦不仅作为人的食品,而且越来越多地作为饲料,还是某些工业的原料。     

大豆籽粒蛋白质的遗传改良

大豆籽粒蛋白质的遗传改良,就是通过各种遗传育种途径,提高大豆粒籽蛋白质和含硫氨基酸(尤其是蛋氨酸)含量,排除或降低对人类利用有害的胰蛋白酶抑制剂、脂氧化酶、外源凝集素、棉籽糖和水苏糖等不良成分的含量。今后,随着科学技术的飞速发展,大豆蛋白质的遗传改良将会取得更大的进展。     

小麦种子根的向地性遗传

通过在琼脂培养基上调查培养材料小麦初生种子根的向地性遗传方式,并测定了农林58(根生长大倾角)和中国春(根生长小倾角)杂交组合F_1和F_2植株根生长倾角。结果表明,农林58、中国春和F_1植株根生长倾角平均数和标准离差分别为:68±21°、16±14°和15±21°.F_2植株相应值分布从0°到90°.F_2植株的小倾角(0—50°)和大倾角(60—90°)分离值符合3∶1比例。因此,与根生长小倾角相联系的有限向地性被认为由单显性基因控制。看来似乎影响根分布方式的根向地性品种间差异已经在小麦(Rufelt,1969,Oyanagi等,1991)和水稻(Ueno和Sato,1989)上观察到.并报道水稻冠根向地性由2个隐性基因控制(Ueno,1989)。然而,小麦种子根向地性遗传方式尚未见报道.本研究观察了琼脂培养基上来自农林58(表现大值)和中国春(表现小值)杂交组合F_1和F_2植株初生种子根生长倾角.     

大豆种子贮藏蛋白遗传改良研究进展

大豆种子中含有40%左右的蛋白质,是世界重要的植物蛋白来源,7S和11S组分是大豆种子贮藏蛋白的主要构成部分,约占70%.7S组分主要由a,、a、β亚基构成,这三个亚基分别由Cgy1、Cgy2和Cgy3基因控制;11S组分由酸性多肽链和碱性多肽链组成的A1aB1b、A1bB2、A2B1a,、A3B4和A5A4B3等五个亚基构成.这些亚基分别由Gy1、Gy2、Gy3、Gy4和Gy5基因控制.大豆种子贮藏蛋白亚基变异类型丰富,除对大豆种质进行筛选外,国外研究者已通过杂交育种和辐射诱变育种培育出了高11S/7S比值的品系.通过外源基因导入和编码大豆贮藏蛋白基因修饰来提高大豆种子蛋白品质的遗传工程方面已经起步.理化诱变也是改良大豆蛋白品质的一条可行途径.所有这些研究对于改良大豆贮藏蛋白的营养价值和加工品质都具有重要意义.     

小麦蛋白质含量及沉淀值的遗传

在小麦(Triticum aestivum Linn、emend.Thell)的品质性状中,由于蛋白质含量和沉淀值决定其营养价值及制作面包的品质,因而是很重要的。大多数的籽粒质量性状是由多基因控制的,并显示出遗传的复杂性。为了研究蛋白质含量和沉淀值基因效应的本质,进行了本试验。     

根据种子比重提高小麦种子蛋白质含量的集团选择法

由于进行大量的蛋白质分析以求有效地选择高蛋白质小麦品系,需要花费经费和时间,所以改良小麦品种的种子蛋白质含量工作受到了限制.这种高蛋白选择主要集中于高代品系上,这就限制了从一个选择的周期中取得较大的遗传获得量.目前,尚无一个适于早代混合群体进行种子蛋白质含量选择的有效和非破坏性的集团选择法.     

小麦品质的遗传改良(续)

二、小麦品质的遗传(接上期)2.相关性大量的研究表明,不同品质性状间,品质和产量间都有相关关系。培育优质小麦品种的一个严重障碍是,产量和蛋白质间的负相关。但 Johnson(1972)用大量高蛋白系与低蛋白系杂交的结果证明,     

小麦胚乳蛋白质的遗传——回顾与展望

20年来,有关小麦胚乳蛋白质的遗传,进化及功能特性的认识有了很大的进展。本文主要论述了这些方面的进展,其中包括蛋白质分离和小麦细胞遗传谱系分析方法的改进。重点评论了目前尚未解决的问题并提出了未来工作的方向,特别是确定麦醇溶蛋白和低分子量麦谷蛋白亚基之间的遗传与功能关系,以及非醇溶蛋白部分[包括三联体蛋白质(Triplet Proteins)]的遗传学和功能之间的关系。最近,在小麦胚乳蛋白质研究方面,DNA重组技术的应用,为我们了解这些蛋白质结构与进化的关系指明了一个新的方向。本文对这些发现及研究成果进行了讨论。     

大豆蛋白质含量的种子性状广义遗传模型分析

利用蛋白质含量不同的 5个大豆亲本组成的 10个杂交组合F1、F2 及其亲本 ,以朱军和Weir( 1994 )提出的二倍体种子性状广义遗传模型及其分析方法对子粒蛋白质含量的各种遗传效应进行了分析。结果表明 ,大豆种子蛋白质含量具有显著的种子直接加性和显性效应及植株母体加性和显性效应。其中以种子直接加性效应更为重要 ,占总遗传效应方差的 81.4 % ,其次是种子直接显性效应 ,占 8.9% ,合计达 90 %。植株母体加性和显性效应方差虽然显著 ,但仅占总方差的 5.8%。种子直接×母体植株加性和显性互作效应很少 ( 0 .0 83 7和 - 0 .0 3 15) ,均不显著。 5个亲本中 ,种子直接和母体植株加性效应估值正负及大小有显著的差异。如亲本吉林 2 6和吉林 2 8号 ,种子直接加性效应为正值 ( 1.2 3 54和 1.2 4 74 ) ,并且显著 ;而母体加性则很小 ( 0 .2 194和 0 .0 0 92 )。各亲本的种子与母体的加性和显性效应表明 ,种子的加性和显性效应估值 ,亦通常大于母体植株的加性和显性。     

小麦与抗旱性有关的根系遗传改良研究进展

在全球许多地区,干旱胁迫已经成为限制小麦生产的主要因素。小麦根系性状的遗传改良(包括根系构型、根系数量、根系质量和根系解剖结构等)有利于同步提高作物的抗旱性和产量。本文对国内外与小麦抗旱性有关的根系遗传改良研究进行了综述,以期为小麦节水抗旱高产栽培和抗旱品种的选育提供参考。     

小麦醇溶蛋白的遗传与品质改良

醇溶蛋白是小麦胚乳中的重要贮藏蛋白,由于它在组成上的高度异质性以及对品质的重要作用,长期以来一直受到广泛关注。本文综述了近年来国内外在醇溶蛋白基因定位、后代遗传规律、等位基因变异及其与品质和农艺性状的关系等方面的研究进展,并讨论了通过醇溶蛋白组成的电泳筛选改良小麦品质的可行性及前景。