小麥谷蛋白亞基的鑒定及其對(duì)面筋品質(zhì)的影響.pdf

1、品質(zhì)改良是小麥育種的重要目標(biāo)之一。麥谷蛋白和醇溶蛋白一起構(gòu)成其它糧食作物所欠缺的面筋，是小麥品質(zhì)的決定因素，其中麥谷蛋白賦予面團(tuán)彈性。麥谷蛋白包括高分子量麥谷蛋白亞基(HMW-GS)和低分子量麥谷蛋白亞基(LMW-GS)，其亞基具有豐富的多態(tài)性且其等位基因亞基組成對(duì)品質(zhì)有重要的影響。HMW-GS的亞基組成國(guó)內(nèi)外已有較多的研究，其對(duì)品質(zhì)的影響也有較為一致的結(jié)論；但由于研究材料方法等的原因，更多的亞基鑒定及對(duì)品質(zhì)的作用尚存在爭(zhēng)議。LMW-G

2、S由于其復(fù)雜的帶型及多種命名體系的存在，其對(duì)品質(zhì)的作用沒(méi)有統(tǒng)一的、綜合的、標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)論，國(guó)內(nèi)小麥品種的LMW-GS組成尚是空白。本文以育種應(yīng)用為目標(biāo)，對(duì)亞基的組成類型、等位亞基及其互作對(duì)品質(zhì)的影響進(jìn)行分析：①選取277份來(lái)自黃淮、長(zhǎng)江中下游地區(qū)推廣的，育種單位的高代品種(系)，以及部分種質(zhì)資源和國(guó)外引進(jìn)資源，利用SDS-PAGE方法分析了它們的高分子量麥谷蛋白亞基的組成。②利用7對(duì)低分子量麥谷蛋白Glu-A3位點(diǎn)等位基因的特異引物標(biāo)記，用

3、PCR方法分析200份中國(guó)小麥微核心種質(zhì)的Glu-A3位點(diǎn)的分布狀況。③用鄭麥9023/安農(nóng)9267、皖麥19/安農(nóng)9267/皖麥19、＃445/陜225//安農(nóng)91168/3/皖麥19的F5株系和煙農(nóng)19/安農(nóng)9914、煙361/安農(nóng)9916的F3株系組成8個(gè)重組自交后代群體，共691個(gè)穗系，田間采用隨機(jī)區(qū)組增廣設(shè)計(jì)，分別檢測(cè)HMW-GS、LMW-GS的組成，測(cè)定了揉面儀指標(biāo)和SDS沉降值，分析了麥谷蛋白亞基等位基因?qū)ζ焚|(zhì)性狀的影響。

4、④采用一對(duì)雜交組合煙361×安農(nóng)9914的后代，隨機(jī)選擇至F4代建成重組自交后代群體，共871個(gè)穗系，田間采用隨機(jī)區(qū)組增廣設(shè)計(jì)。以此為材料分別檢測(cè)它們的HMW-GS、LMW-GS組成；其面筋強(qiáng)度及面團(tuán)流變學(xué)特性用揉面儀和SDS沉降試驗(yàn)測(cè)定；并分析高分子量麥谷蛋白等位亞基及其互作對(duì)品質(zhì)影響。得出以下結(jié)論： 1.對(duì)277份來(lái)自黃淮、長(zhǎng)江中下游地區(qū)推廣的，育種單位高代品種(系)，以及部分種質(zhì)資源和國(guó)外引進(jìn)資源的HMW-GS分析表明，G

5、lu-A1位點(diǎn)，共檢測(cè)出1、2*、N三種亞基類型，其中以1亞基的頻率最高達(dá)到49％，其次為N亞基為44.77％，二者占總品種數(shù)的94.22％，2*亞基的頻率最小。在Glu-B1位點(diǎn)的等位變異類型最豐富，共檢測(cè)出8種變異類型，其中以7+9和7+8為最多，分別為38.99％和36.10％，其次為14+15，為12.64％，其它等位亞基所占數(shù)目較少。在Glu-D1位點(diǎn)共檢測(cè)出四種等位類型，其中以2+12亞基類型為最多占44.77％，其次為5+

6、10亞基占33.94％和4+12亞基占19.49％。對(duì)各亞基組合的分布，檢測(cè)出43種組合，可見(jiàn)亞基組合在當(dāng)前品種中的分布并非隨機(jī)。其中以N，7+8，2+12在各品種中所占頻率為最高，其值為12.64％，其次為N，7+9，2+12，占9.39％；1，7+8，2+12，占7.94％；N，14+15，4+12，占5.42％，其余亞基類型所占比例較低。 2.在鑒定中國(guó)小麥微核種質(zhì)的Glu-A3分布中，表明PCR方法能夠鑒定出各等位基因，

7、并且易于發(fā)現(xiàn)新的等位基因；確定了中國(guó)微核心種質(zhì)中197份品種的Glu-A3位點(diǎn)等位基因名稱，鑒別出3份品種為新的未知等位基因類型；其中以c、a、d三個(gè)等位亞基的品種數(shù)目為多，分別占總品種數(shù)的44.5％、26％、14.5％，亞基b占4.5％，e占5.5％，f占1％，g占2.5％，未知類型占1.5％?？梢?jiàn)在我國(guó)種質(zhì)資源中，對(duì)面筋強(qiáng)度作用較大的b、d亞基的數(shù)目較少，尤其是b亞基，僅占4.5％；而對(duì)面筋強(qiáng)度作用最小的c亞基，卻在種質(zhì)中占44.5

8、％。 3.利用8個(gè)雜交后代群體研究表明，在G1u-D1位點(diǎn)，5+10亞基SDS沉降值顯著高于2+12，揉面儀參數(shù)中峰高及和面時(shí)間5+10顯著高于2+12，衰落角差異不明顯；2+12亞基與4+12亞基二者對(duì)SDS沉降值的影響差異不顯著，對(duì)和面儀參數(shù)的各指標(biāo)差異也不顯著。Glu-B1位點(diǎn)，SDS沉降值17+18亞基高于14+15亞基，峰高與衰落角兩對(duì)亞基間差異不顯著，和面時(shí)間17+18亞基顯著高于14+15亞基；等位亞基7+8與14

9、+15，SDS沉降值亞基間差異不顯著，和面時(shí)間7+8亞基大于14+15，衰落角7+8顯著小于14+15。對(duì)于存在LMW-GS差異的群體，其中一個(gè)群體的Glu-D3e亞基SDS沉降值顯著高于Glu-D3a，其它三個(gè)群體亞基間差異不顯著，在和面時(shí)間、峰高及衰落角三項(xiàng)指標(biāo)，Glu-D3a/Glu-D3e間差異不顯著。 4.組合煙361×安農(nóng)9914的后代群體麥谷蛋白組成，僅在Glu-Al(1或N亞基)與Glu-B1(14+15或17+

10、18亞基)位點(diǎn)有差異。Glu-A1位點(diǎn)1亞基的SDS沉降值顯著高于N亞基，l亞基的峰高、7分鐘尾高顯著大于N亞基。和面時(shí)間、7分鐘帶寬以及耐揉性有關(guān)的指標(biāo)衰落角，兩亞基間差異不顯著。Glu-B1位點(diǎn)其SDS沉降值亞基間17+18>14+15/17+18>14+15，且相互間差異達(dá)到極顯著水平；和面時(shí)間，7分鐘帶寬兩個(gè)指標(biāo)17+18亞基顯著高于14+15亞基；17+18亞基的衰落角值顯著小于14+15，峰高和7分鐘尾高，17+18與14+