小麦淀粉特性与糯蛋白的生化和分子标记

小麦淀粉特性与糯蛋白的生化和分子标记

徐兆华[1]2003年在《小麦淀粉特性与糯蛋白的生化和分子标记》文中指出淀粉特性是影响面条品质的重要因素。以国内外冬播小麦品种(系)312份、从白火麦×Norin 67中选育出经碘染籽粒剖面初步鉴定为糯性小麦的品系60份以及鲁935031×豫麦47的F2代120个单株为材料,利用1D-SDS-PAGE电泳技术研究了Waxy蛋白亚基组成,并利用分子标记检测了相应Waxy基因;检测了部分材料的直链淀粉含量和RVA特性等,分析了国内主要麦区小麦淀粉特性;结合生化标记、分子标记和淀粉特性叁者各自的优势,探讨了快速、准确、简便筛选具有优良淀粉品质的小麦资源和品种的途径。主要结论如下:1 利用1D-SDS-PAGE电泳技术可以准确检测小麦Waxy蛋白亚基组成。在国内和国外小麦品种(系)中分别筛选到缺失Wx-B1蛋白亚基的小麦品种(系)39份和7份,同时,检测到两份可能是Wx-4A位点变异个体的运丰早101和中梁93646。60份经碘染籽粒剖面初步鉴定为糯小麦的品系中有58份是真实的糯小麦;在120个 (鲁935031×豫麦47) F2单株中缺失Wx-B1蛋白亚基的单株33株,占总数的27.5%,接近1/4的比例,表明Waxy蛋白的遗传符合孟德尔分离规律。2 找到了4个可以用来检测不同Waxy基因的分子标记。引物1针对正常的Wx-7A基因可以扩增出一条约1160bp的特异带;引物2针对正常的Wx-4A基因可以扩增出一条长度约440bp的特异带;引物3针对正常的Wx-7D基因可以扩增出一条长度约940bp的特异带,对与白火麦缺失变异的Wx-7D基因可以扩增出一条长度约360bp的特异带;引物4针对正常的Wx-7D基因可以扩增出一条长度约204bp的特异带, 对Wx-7A基因可以扩增出一条具有一定多态性的特异带。3 部分材料的Waxy蛋白亚基与分子标记之间存在差异,即蛋白亚基正常,但在进行分子检测时,没有得到相应的特异带,或是蛋白亚基缺失,却得到了特异带。利用引物1检测时,464份材料中有81份存在差异,占17.6%;引物2有49份材料存在差异,占10.6%;引物3有13份材料存在差异,占2.8%;引物4有8份存在差异,占1.7%。4 国内小麦的峰值粘度、低谷粘度、稀懈值、最终粘度等的变异系数分别为15.9%、18.5%、31.3%、14.9%。直链淀粉含量与峰值粘度和稀懈值之间存在极显着的负相关,与糊化温度之间的负相关达到显着水平,但相关系数都不高。37份缺失Wx-B1小麦的峰值粘度、稀懈值和反弹值与亚基正常的品种(系)间的差异达到1%的显着水平,直链淀粉含量、直/支比例的差异达到5%的显着水平。与国外优质面条小麦相比,国内小麦的淀粉品质总体上有一定差距,但主要淀粉特性的变异范围比较广,如直链淀粉含量变幅为23.1~33.6%,峰值粘度为1151~3522,稀懈值为192~1711,最终粘度为849~3456,反弹值为464~1192,我国小麦品种之间在淀粉糊化特性上的差异比较<WP=8>明显,有可能筛选出淀粉品质优良的面条小麦品种。5 糯小麦的RVA特性与非糯小麦有较大差别,峰值粘度和稀懈值明显大于非糯小麦,低谷粘度、最终粘度、反弹值和峰值时间明显小于非糯小麦,糊化温度则与其亲本相似。

王海萍[2]2007年在《小麦淀粉特性及Waxy基因分子标记研究》文中研究指明淀粉主要被人类用作食物,同时广泛应用于食品加工业、饮料业、纺织和造纸等行业。淀粉是由许多葡萄糖残基组成的多聚糖,因其链的长短和分支程度的不同而分为直链淀粉和支链淀粉。不同的淀粉其直/支比不一样,具有独特的理化特性,最终对其加工的产品产生不同的影响。淀粉特性是影响面条品质的重要因素。以国内外冬播小麦品种(系)227份以及从晋麦66×糯麦1号中选育出经碘染籽粒剖面初步鉴定为糯性小麦的品系30份为材料,利用1D-SDS-PAGE电泳技术研究了Waxy蛋白亚基组成,并利用分子标记检测了相应Waxy基因;检测了部分材料的直链淀粉含量和RVA特性等,分析了国内主要省市小麦淀粉特性;结合生化标记、分子标记和淀粉特性叁者各自的优势,探讨了快速、准确、简便筛选具有优良淀粉品质的小麦资源和品种的途径。主要结论如下:1利用1D-SDS-PAGE电泳技术可以准确检测小麦Waxy蛋白亚基组成。在国内和国外小麦品种(系)中分别筛选到缺失Wx-B1蛋白亚基的小麦品种(系)15份和6份。30份经碘染籽粒剖面初步鉴定为糯小麦的品系均是真实的糯小麦。2找到了3个可以用来检测不同Waxy基因的分子标记。引物1针对缺失的Wx-7A基因可以扩增出一条约327bp的特异带,而针对正常的Wx-7A基因可以扩增出一条约450bp的特异带;引物2针对正常的Wx-4A基因可以扩增出一条长度约440bp的特异带;引物3针对正常的Wx-7D基因可以扩增出一条长度约204bp的特异带,对Wx-7A基因可以扩增出一条具有一定多态性的特异带。3国内小麦的膨胀势、峰值黏度、低谷黏度、崩解值和最终黏度等的变异系数分别为18.16%、28.48%、43.45%、19.57%和35.10%。除糊化温度外,淀粉中直链淀粉含量与RVA各项参数呈5%和1%显着负相关。15份缺失Wx-B1小麦的膨胀势、崩解值和最终黏度与亚基正常的品种(系)间的差异达到5%显着水平。与国外优质面条小麦相比,国内小麦的淀粉品质总体上有一定差距,但主要淀粉特性的变异范围比较广,如直链淀粉含量变幅为17.79~28.75%,膨胀势为3.77~10.45g/g,峰值黏度为491.50cP~4497.00cP,低谷黏度为74.00cP~3042.00cP,崩解值为548.50cP~1986.50cP,最终黏度为69.00cP~5142.50cP,反弹值为123.00cP~2185.00cP,我国小麦品种之间在淀粉糊化特性上的差异比较明显,有可能筛选出淀粉品质优良的面条小麦品种。4糯小麦的RVA特性与非糯小麦有较大差别,崩解值明显大于非糯小麦,峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、反弹值和峰值时间明显小于非糯小麦。

廉博[3]2008年在《小麦淀粉特性与Wx-A1和Wx-B1亚基的生化和分子标记》文中指出淀粉特性是影响面条等品质的重要因素。以国内外99份小麦品种(系)为材料,利用1D-SDS-PAGE和分子标记技术研究了Waxy蛋白亚基组成及其Wx-A1和Wx-B1基因;分析其淀粉特性、农艺性状和种子活力指标;探讨快速、准确、简便筛选优良淀粉品质种质资源的途径和方法。主要结论如下:1、筛选到缺失Wx-B1蛋白亚基的品种(系)19份,未检测出Wx-A1亚基缺失材料。其中新克旱9号、新春6号、河优2号、武春3号、陇春15、宁春29、宁春31、垦红14和丰强3号等9份材料可在春小麦品质育种中进一步加以利用。2、找到了3个可以用来检测不同Waxy基因的分子标记。STS标记结果中,Wx-7A位点的显性标记引物在野生型中扩增出1172bp的特异带,即Wx-A1a基因出现;Wx-7A位点的共显性标记引物在野生型中扩增出593bp的特异带,在缺失类型中扩增出574bp的特异带。Wx-4A位点的显性标记引物在野生型中扩增出425bp的特异带,即Wx-B1a基因出现,而在缺失该亚基的突变材料中没有扩增出425bp特异带。3、部分材料Wx-A1基因显性标记引物检测结果与Waxy蛋白亚基电泳结果相吻合,少数材料检测到Wx-A1蛋白,却未扩增出相应的特异片段。利用Wx-A1基因共显性标记引物检测,与Waxy亚基电泳结果完全吻合。对于SDS-PAGE鉴定的19份缺失Wx-B1或Wx-D1亚基的材料来说,用Wx-4A基因的显性标记引物特异PCR扩增,均为Wx-B1b突变型。4、供试小麦高峰粘度、低谷粘度、反弹值、最终粘度的变异系数都较高,分别为38.10%、68.24%、52.14%、59.78%,峰值时间的变异系数最小,只有9.74%,七个粘度性状中,除了糊化温度之外,其它六个性状之间达极显着正相关。其中,高峰粘度与低谷粘度、稀懈值、最终粘度、反弹值、峰值时间的相关系数分别为0.957、0.626、0.959、0.938、0.915。低谷粘度与稀懈值、最终粘度、反弹值、峰值时间的相关系数也很高,分别为0.374、0.992、0.958、0.953。缺失Wx-B1亚基小麦品种和正常类型的低谷粘度、最终粘度和反弹值达5%显着水平,而两者之间的峰值时间、高峰粘度、稀懈值和糊化温度差异不显着。主要淀粉特性的变异范围较广,如高峰粘度为981~3990,稀懈值为748~1744,最终粘度为405~4294,反弹值为264~1836,低谷粘度为141~2458,品种之间在淀粉糊化特性上的差异比较明显,有可能筛选出淀粉品质优良的面条小麦品种。5、Wx基因变异并不会对种子活力产生不利影响。16个Wx-B1缺失型品种种子活力指标方差分析结果表明,干重、鲜种、发芽率、根长、芽长、发芽指数和活力指数在品种间均存在极显着差异,说明供试16个品种种子活力水平存在差异。其中99J-259在活力指数等多数活力指标性状表现较好。6、Wx基因变异与株高、穗长、有效分蘖数、单株穗数、每穗粒数和千粒重无显着相关性,表明糯小麦株高偏高不是Wx基因变异造成的,可能与培育糯小麦的半糯质亲本农艺性状有关。Wx-B1缺失型小麦品种的主要农艺性方差分析结果表明,不同品种之间每穗小穗数达显着差异,在高产育种中可通过加强对每穗小穗数和每穗粒数的选择,培育多穗型或多花多实型糯小麦品种。

张晶[4]2011年在《陕西小麦糯蛋白和硬度蛋白的基因组成分析》文中研究表明糯蛋白亚基(Wx基因)组成与小麦淀粉品质特性密切相关,籽粒硬度与小麦市场分级定价、磨粉品质和食品加工品质密切相关。了解陕西小麦Wx蛋白亚基(Wx基因)组成、籽粒硬度分布和硬度基因组成,筛选和建立稳定高效的Wx基因检测方法和体系,对小麦种质资源快速评价、品质遗传改良、品种推广和食品加工等具有重要意义。本研究涉及两大部分内容:(1)以173份陕西小麦品种(系)为材料,采用SDS-PAGE方法检测Wx蛋白亚基的组成,并分析亚基分布特点;基于SDS-PAGE检测结果,评价已有STS标记的有效性;利用有效的STS标记,构建两套Wx基因分子标记检测的多重PCR体系;(2)收获田间种植的171份陕西小麦品种(系)后,采用单籽粒谷物硬度测试仪测定其籽粒硬度,分析不同籽粒硬度类型的分布特点;对硬质麦的品种(系),分子标记检测与基因序列测定相结合,确定其硬度基因的组成。主要研究结果如下:SDS-PAGE方法检测结果表明,20份品种(系)缺失Wx-B1蛋白亚基,1份3个Wx蛋白亚基全部缺失,依次占11.6%和0.6%;陕西不同地区Wx蛋白亚基突变类型频率不同。4个共显性和2个显性Wx基因STS标记检测的结果,与SDS-PAGE方法的结果完全一致。构建了两套分子标记检测的多重PCR体系,多重PCR体系Ⅰ能够同时检测Wx-A1和Wx-B1两个位点的4种等位变异,体系Ⅱ可同时检测Wx-B1和Wx-D1两个位点的4种等位变异,两套多重PCR体系检测的结果与SDS-PAGE和单一PCR方法的检测结果完全一致。硬度测定结果表明,陕西参试小麦品种(系)中,存在硬质麦、混合麦和软质麦3种类型,分别为123、11和37份,依次占72.0%、6.4%和21.6%。陕西不同地区,3种籽粒硬度类型所占比例明显不同。123份硬质麦硬度基因型分析结果表明,陕西硬质麦内存在4种基因型,即Pina-D1b、Pinb-D1b、Pinb-D1d和Pinb-D1p,分别有15、98、2和8份材料,占硬质麦比例依次为12.2%、79.7%、1.6%和6.5%;陕西不同地区的硬质麦中,不同基因型所占的比例也不同。本实验首次对陕西小麦糯蛋白、籽粒硬度及其基因组成进行了比较全面的研究,基本明确了陕西小麦Wx蛋白亚基(Wx基因)组成、硬度分布特点及其基因组成类型,为陕西小麦品质遗传改良和品种推广提供了一定的理论依据;筛选出Wx基因的6个有效STS标记和已构建的两套多重PCR检测体系,用于小麦Wx基因的分子标记辅助选择,有助于提高小麦淀粉品质遴选的效率,将会加快小麦分子育种的步伐。

欧巧明, 倪建福, 叶春雷[5]2006年在《糯性小麦及Wx基因研究进展》文中指出糯性小麦对淀粉及面团特性有很大影响,众多研究显示,小麦3个糯性基因的缺失位点存在着剂量效应,把它们同时组合到1个小麦品系中,能产生含量极低甚至不含直链淀粉的胚乳。针对国内外糯性小麦育种研究,介绍了其研究现状、糯质特性及淀粉品质、糯性突变体的种质资源筛选、Wx基因及其分子遗传研究、糯性突变体的鉴定等的研究进展,并对糯性小麦的选育、存在问题与应用前景作了分析和展望。

舒守贵[6]2006年在《糯小麦杂交后代的基因型鉴定及Wx基因的效应研究》文中认为糯小麦在食品加工业、淀粉加工业及其它工业上有着重要用途,是近年来许多国家小麦研究的重要课题。国外糯小麦选育尚未突破高产与糯性相结合的难点,国内目前还没有培育出高蛋白强筋型的糯小麦品种,这在一定程度上与缺乏合适的育种方法和高效、实用的糯小麦分子标记辅助育种技术有关。国内外对Wx基因效应的研究主要利用缺体—四体系、重组自交系或近等基因系,还未见有利用遗传背景相同的BC_5F_2代回交改良群体的报道。 糯性位点近等基因系是小麦淀粉品质育种的重要材料,而我国目前还没有一套中国栽培小麦遗传背景的糯性位点近等基因系。为了选育部分糯小麦、全糯小麦和中国栽培小麦遗传背景的糯性位点近等基因系,我们利用Wx蛋白电泳和高效实用的分子标记技术体系来鉴定糯小麦杂交后代的基因型,结果证明该体系能有效地用于糯小麦的分子标记辅助育种。以中国春糯性位点全套近等基因系为研究材料,对小麦Wx基因的6个STS标记和1个CAPS标记进行了筛选,改良PCR扩增条件以及产物检测方式后,从这些标记中筛选出3个标记,包括鉴定Wx-Al、Wx-D1位点的2个共显性STS标记和Wx-B1位点的1个显性STS标记。利用上述3个分子标记从BC_5F_2代回交改良群体中筛选出了8种Wx基因型,经卡方检验,其分离比符合3对基因的分离比例,其中基因型为aabbdd的植株有2株,直链淀粉含量分别为1.81%和0.82%,为全糯小麦;基因型为AAbbdd,aabbDD的部分糯性植株各有1株,直链淀粉含量分别为15.24%和17.57%。以124株植株的农艺性状和品质性状接近回交亲本“川育12”,并明显优于全糯材料“98Y1441”,表明采用回交法与Wx基因分子标记辅助选择相结合,有助于培育高产、优质的全糯和部分糯小麦。同时,本研究中建立的分子标记技术体系,也为选育具有中国栽培小麦遗传背景的糯性位点近等基因系奠定了基础。 在基因型鉴定的基础上,利用糯小麦杂交后代BC_5F_2代回交改良群体研究了各基因缺失降低直链淀粉含量的效果和各基因合成直链淀粉的能力,以及直链淀

于春花[7]2010年在《小麦Wx基因近等基因系的创制及其理化性质、面条品质的研究》文中研究表明本研究以红皮品种扬麦17和白皮品种扬01-2为轮回亲本,Caiwx为Wx基因突变供体,通过传统回交方法和玉米花粉诱导单倍体技术分别创制了两种背景的Wx基因近等基因系,探讨了两种创制方法的异同;通过对两种背景近等基因系面粉的理化指标和面条品质的测定,研究了不同遗传背景和Wx基因组合对理化指标、面条品质的影响,为发展优质面条专用小麦新品种(系)及其产业化提供依据。初步研究结果如下:1.本研究以扬17为轮回亲本的BC9F2群体和扬17、扬01-2为轮回亲本的BC7F1单株诱导的双单倍体作为材料,采用国内外公开发表的3个Wx基因STS标记进行筛选,结合同工酶标记的验证,现已得到扬17、扬01-2两种背景下8种Wx基因组合近等基因系。表明两种创制方法均可行,传统方法植株管理较普通,实验操作容易,但工作量较大;双单倍体技术后代纯合快,但实验技术要求高。2.研究分别以扬麦17和扬01-2为轮回亲本的近等基因系为材料,得出如下结果:(1)直链淀粉含量:全糯小麦的直链淀粉含量小于1%,双突变型显着低于单突变型。双突变型中AAbbdd最低,其次为aabbDD型、aaBBdd型,叁者差异显着,表明Wx-B1a对直链淀粉合成能力最大。单突变型中AAbbDD最低, Wx-A1或Wx-D 1单突变含量相近,表明Wx-B1位点突变对直链淀粉的降低效应最大。以3个Wx基因、遗传背景和田间重复为因素进行相应性状主要效应分析,表明Wx-B1b基因和突变基因间互作对直链淀粉含量起了显着的负向效应,决定了直链淀粉含量96%的变异。(2)淀粉糊化特性:全糯小麦面粉的淀粉糊化特性曲线与部分糯小麦、背景亲本存在明显差异。全糯小麦面粉糊化温度和峰值温度低,峰值时间短,峰值粘度、低谷粘度和最终粘度、反弹值显着低于其他类型和背景亲本,稀懈值低于部分糯小麦,高于背景亲本。部分糯小麦的峰值粘度和稀懈值高于轮回亲本,低谷粘度、最终粘度和反弹值较低,Wx基因的突变可提高峰值粘度和稀懈值,降低低谷粘度、最终粘度和反弹值,有利于提高面条的加工品质。主效应分析表明Wx基因的突变及其互作决定了淀粉糊化特性大部分指标80%以上的变异,是淀粉糊化特性变异的决定性影响因素。(3)籽粒硬度等:全糯小麦与部分糯小麦的籽粒硬度高于亲本,SDS沉淀值低于亲本,表明Wx基因的突变导致硬度升高,SDS沉淀值的降低,这可能是因为Wx蛋白的缺失会影响硬度蛋白friabilin与淀粉的结合以及蛋白质的组成。近等基因系和亲本在白度、红色度和黄色度上差异不大,全糯小麦的蛋白质含量和湿面筋含量均较高,部分糯小麦与背景亲本的差异无明显规律,表明Wx基因的突变对蛋白质含量和湿面筋含量的影响较小。主效应分析表明,Wx基因的突变及互作、遗传背景决定SDS沉淀值81%的变异,而对面粉色度、蛋白质含量等有一定的影响,但不是决定性因素。(4)粉质仪参数:与背景亲本相比,Wx基因突变类型的吸水率显着提高,其中全糯小麦吸水率最高。全糯小麦面团形成时间较长,其他基因型的形成时间较短且差异不大。扬17背景的全糯小麦稳定时间和断裂时间短,公差指数大,而扬01-2背景则与之相反。表明Wx基因的突变导致吸水率提高,Wx基因的突变和遗传背景对粉质仪其他参数(除吸水率)有一定的影响,但决定系数低,不是粉质仪参数变异的决定性因素,粉质仪参数可能受到蛋白质、环境等因素更大的影响。(5)面条品质:扬01-2以及以扬01-2为背景的近等基因系制作的面条的总分高于扬17背景,其中面条的色泽和光滑性贡献较大。全糯小麦在面条的色泽、表观、软硬度、粘性指标上得分和总分显着低于其他类型、对照亲本和雪花粉。部分糯小麦面条得分高于轮回亲本,表明Wx基因的突变有利于面条品质的提高。部分糯小麦间在色泽、表观和总分上有显着差异,其中aaBBDD型面条品质较好,尤其在扬01-2背景下,aaBBDD型与AABBdd型总分显着高于背景亲本,并且与雪花粉总分相当。相应性状主效应分析表明,Wx基因的突变及互作、遗传背景对面条品质指标等有影响。部分糯小麦可作为优质面条专用小麦材料进行选育。(6)相关分析表明,直链淀粉含量和淀粉糊化特性的指标(除稀懈值)、SDS沉淀值与面条的色泽、表观等指标存在极显着的正相关,与光滑性负相关。蛋白质含量和湿面筋含量与色泽、表观指标等呈负相关或显着负相关。吸水率与面条品质负相关,而稳定时间、断裂时间和粉质质量指数与面条品质的相关性在背景间存在差异。表明面条品质是受许多性状影响的综合性状,适中的直链淀粉含量、蛋白质含量、较高的SDS沉淀值和峰值粘度等对面条品质有利。( 7 )本研究已筛选出A8(AAbbDD)、A9(AABBdd)、B5(AAbbDD)、B6(AABBdd)、B40(aaBBDD)、B28(aaBBdd)6个面条品质较优的部分糯小麦品系,为优质面条专用小麦的育种提供了材料。

杨学举[8]2004年在《小麦蛋白成分和淀粉特性对面包品质的影响及品质改良应用》文中提出小麦是我国仅次于水稻的第二大粮食作物,目前我国种植的小麦多为中筋类型,缺乏强筋和弱筋品种。基于此状况,国内育种者已于近年开展了强筋小麦品种的选育。蛋白质和淀粉是小麦子粒的最主要成分,对小麦面粉的面团特性和面包烘烤品质至关重要。本文对小麦蛋白质的重要成分和淀粉特性进行了的研究,以期为小麦品种的品质改良提供依据。 1 利用国内外小麦种质分析了蛋白质组分与面团流变学特性的关系,结果表明清蛋白含量、球蛋白含量和醇溶蛋白含量与面团流变学特性相关不显着。麦谷蛋白含量和剩余蛋白含量与面团流变学特性的正相关显着;利用通径分析研究了小麦蛋白质组分对面团流变学特性的直接作用和间接作用,建立了线性回归方程;利用常规育种提高麦谷蛋白含量和剩余蛋白含量是可行的。 2 分析了270份小麦品种的HMW-GS组成及其蛋白质含量、Zeleny沉淀值、GMP含量、直链淀粉含量、膨胀势。结果表明,亚基1、2、7、7+8、5+10的面包品质性状的平均值较高。利用3个在1B和1D位点上亚基有差异的小麦杂交组合,研究了不同亚基组合后对面包烘烤品质的影响。结果表明,HMW-GS重组后,亚基组合品质评分值的相对大小与其对应的面团流变学特性呈现较好的一致性,亚基组合之间的面包品质指标差异显着。利用HMW-GS组合效应可以有效地提高小麦品种的面包品质,并已培育出优质新品系。 3 分析了260份小麦种质材料的GMP含量和主要品质性状及农艺性状,相关分析表明,GMP含量与主要面包品质性状呈极显着正相关。GMP含量能较好地反映小麦面粉的面包品质,而且测样用量少,可作为面包品质筛选指标用于小麦品质育种。小麦GMP含量与多数农艺性状相关不显着,有利于高产优质的结合改良。GMP含量的遗传符合加性-显性遗传,以加性效应为主,广义遗传力和狭义遗传力都很高。GMP含量作为面包品质指标在育种的杂种早代选择是有效的。 4 测定了260份小麦种质的直链淀粉含量、膨胀势、面包品质性状和60份小麦材料的支链淀粉含量、淀粉总含量。相关分析表明,直链淀粉含量与面包品质呈极显着负相关,支链淀粉含量和膨胀势与面包品质呈极显着正相关;利用扫描电镜观察了10个小麦品系的淀粉粒大小和形状,发现A型淀粉粒直径较大的品系,面包品质好,反之亦然。圆形或椭圆形淀粉粒一般较大,长圆形淀粉粒一般较小;双列杂交分析表明,小麦直链淀粉含量的遗传符合加性-显性模型,加性效应稍大于非加性效应;膨胀势的遗传符合加性-显性模型,加性方差小于非加性方差。品种的多点试验结果表明,不同地点对小麦直链淀粉含量和膨胀势的影响存在明显差异,品质性状好的品种,变异幅度大。改良我国小麦品种的淀粉特性,最重要的是降低直链淀粉含量和提高面粉的膨胀势。

张晓科[9]2007年在《中国小麦矮秆基因和春化基因分布及小麦品质相关性状多重PCR体系建立》文中认为矮秆基因Rht-B1b(Rht1)、Rht-D1b(Rht2)和Rht8等的有效利用为小麦抗倒伏能力增强、收获指数增加和产量不断提高做出了重要贡献。春化基因决定小麦冬春习性,与品种生长发育和早熟性等有关。品质改良已成为我国小麦育种的主要目标之一,高低分子量谷蛋白亚基组成、1B/1R易位、籽粒硬度、直链淀粉含量、多酚氧化酶(PPO)活性和穗发芽抗性等性状与小麦加工品质密切相关。研究矮秆基因和春化基因在我国不同麦区分布规律,建立品质性状相关基因多重PCR体系,有助于明确我国小麦在不同地区适应性分子机理和开展小麦品质分子聚合育种。利用分子标记检测我国8个主要麦区263个小麦品种(系)3个矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8组成,分析矮秆基因在不同麦区分布特点,结合系谱分析推导矮秆基因来源。利用分子标记检测8个主要麦区278个推广品种4个春化基因Vrn-A1、Vrn-B1、Vrn-D1和Vrn-B4组成,并在可控温室鉴定其中266个品种冬春习性,分析不同麦区品种冬春习性和春化基因组成分布特点。利用现有的品质性状相关基因的分子标记,建立适合不同品质类型品种评价和分子聚合育种的5个多重PCR体系,并用已知基因组成的品种(系)进行有效性验证。1.矮秆基因研究表明,所用分子标记可以准确检测我国小麦的3个矮秆基因。总体来讲,矮秆基因Rht-D1b和Rht8频率较高,分别占42.6%和41.8%,Rht-B1b频率较低,为23.6%。3个矮秆基因在不同麦区之间分布存在差异。在北部(Ⅰ)、黄淮(Ⅱ)、长江中下游(Ⅲ)和西南(Ⅳ)4个秋播冬麦区中,与1990年前相比,基因Rht-B1b的频率由8.6%提高到32.2%、Rht-D1b由36.2%增加到53.4%,但矮秆基因Rht8频率保持相对稳定。不同麦区矮秆基因分布频率可能与遗传背景和育种所用矮源有关。在我国小麦中,矮秆基因Rht-B1b来源于农林10和郑引4号,矮秆基因Rht-D1b来源于农林10号、水源86、辉县红和蚰包麦,Rht8基因来自阿夫、阿勃、中农28、郑引1号、郑引4号、无芒1号和洛夫林系列品种等。2.春化基因研究表明,本文所用的分子标记可以进行我国小麦春化基因组成的检测。显性春化基因Vrn-D1在我国小麦中频率最高,为37.8%;其次为显性基因Vrn-A1和Vrn-B1,分别为27.3%和26.3%;显性基因Vrn-B4频率最低,为0.7%。春性和冬性品种各占65.4%和34.6%,春性品种主要分布在东北(Ⅵ)、北部(Ⅶ)、西北(Ⅷ)3个春播春麦区及长江中下游(Ⅲ)、西南(Ⅳ)2个秋播麦区和新疆冬春麦区(Ⅹ);而冬性品种主要存在于北部(Ⅰ)和黄淮(Ⅱ)冬麦区及新疆冬春麦区(Ⅹ)。在温室鉴定为冬性的品种,其分子检测的4个春化基因位点均为隐性,而分子检测至少含4个显性春化基因之一的品种在温室鉴定为春性品种,即冬性品种4个春化基因组成完全相同,为隐性基因型,但春性品种间春化基因组成存在差异。春化基因组成和冬春习性差异与麦区不同有关。在北部冬麦区(Ⅰ),推广品种全为冬性品种,4个春化基因全为隐性。在黄淮麦区(Ⅱ),冬性(57.5%)高于春性品种(42.5%)比例,绝大部分春性品种含单一显性春化基因Vrn-B1(6.5%)或Vrn-D1(64.5%)。在长江中下游(Ⅲ)和西南(Ⅳ)麦区,品种几乎全为春性品种,一般含单一显性春化基因Vrn-D1。在3个春播的东北(Ⅵ)、北部(Ⅶ)和西北(Ⅷ)春麦区,所有品种属于春性,大多含对春化反应最不敏感的显性基因Vrn-A1,同时伴随有其他1~3个显性春化基因出现。在秋播和春播并存的新疆冬春麦区(Ⅹ),冬性和春性品种几乎各占一半,春性品种春化基因组成与春播麦区相似。同一麦区品种间基因组成差异可能与育种所用亲本有关。3.建立了品质性状相关分子标记的5套多重PCR体系。体系Ⅰ包括ω-secalin(1B/1R)、Vp1B3和Pinb-D1b叁个基因的分子标记检测,可用于一般的品质检测;体系Ⅱ包括ω-secalin、Glu-B3、By8、Glu-A3d、Dx5和Pinb-D1b六个基因的检测,体系Ⅲ包括ω-secalin、Ax2~*、Bx17和Dx5四个基因的检测,体系Ⅱ和Ⅲ可用于强筋小麦品种的分子标记辅助选育;体系Ⅳ包括PPO-2A、PPO-2D和Wx-B1叁个位点的检测,用于优质面条品种的分子标记辅助选择;体系V包括Wx-A1、Wx-B1和Wx-D1叁个位点的检测,可用于淀粉品质或糯小麦的选育。每个体系内的引物之间不存在相互抑制作用和错配,叶片和籽粒提取的DNA均可以获得稳定而可靠检测结果,实验成本低,效率高。获得我国不同麦区小麦矮秆基因、春化基因和冬春习性分布的特点,建立5套快速有效品质性状相关多重PCR的体系,对我国高产、优质、广适小麦品种选育和推广具有重要意义。

刘建军, 何中虎, 杨金, 徐兆华, 刘爱峰[10]2003年在《小麦品种淀粉特性变异及其与面条品质关系的研究》文中提出将 2组共计 185个国内外小麦品种分别在 4种和 2种环境条件下种植 ,分析其淀粉特性的遗传变异及其与面条品质的关系。结果表明 ,小麦品种淀粉特性变异幅度较大 ;淀粉特性较好的国外品种 (系 )有Sunstate、Hartog、Eradu、Cunninghan、Gamenya、Karl92和Sunco ,淀粉品质较好的国内品种有扬麦 5号、扬麦 15 8、绵阳 2 6、鄂恩 1号、豫麦 4 1、豫麦 4 9、郑 81 1、豫麦 5 4、豫麦 2号、豫麦 4 7、鲁 95 5 15 9、鲁麦 15、鲁麦 2 1、陕优 2 2 5、关封 2号、冀5 0 99、北农 4号和津麦 2号等 ;国外品种、南方麦区和黄淮麦区品种的淀粉特性和面条品质较好 ,北部冬麦区品种则较差 ;峰值粘度、稀懈值和面粉膨胀体积是衡量淀粉品质和面条品质的 3个重要指标 ;我国品种中Wx B1缺失频率较高 ,它可作为淀粉特性和面条品质的选种指标

参考文献:

[1]. 小麦淀粉特性与糯蛋白的生化和分子标记[D]. 徐兆华. 新疆农业大学. 2003

[2]. 小麦淀粉特性及Waxy基因分子标记研究[D]. 王海萍. 山西大学. 2007

[3]. 小麦淀粉特性与Wx-A1和Wx-B1亚基的生化和分子标记[D]. 廉博. 内蒙古农业大学. 2008

[4]. 陕西小麦糯蛋白和硬度蛋白的基因组成分析[D]. 张晶. 西北农林科技大学. 2011

[5]. 糯性小麦及Wx基因研究进展[J]. 欧巧明, 倪建福, 叶春雷. 河南农业科学. 2006

[6]. 糯小麦杂交后代的基因型鉴定及Wx基因的效应研究[D]. 舒守贵. 中国科学院研究生院(成都生物研究所). 2006

[7]. 小麦Wx基因近等基因系的创制及其理化性质、面条品质的研究[D]. 于春花. 扬州大学. 2010

[8]. 小麦蛋白成分和淀粉特性对面包品质的影响及品质改良应用[D]. 杨学举. 中国农业大学. 2004

[9]. 中国小麦矮秆基因和春化基因分布及小麦品质相关性状多重PCR体系建立[D]. 张晓科. 中国农业科学院. 2007

[10]. 小麦品种淀粉特性变异及其与面条品质关系的研究[J]. 刘建军, 何中虎, 杨金, 徐兆华, 刘爱峰. 中国农业科学. 2003

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小麦淀粉特性与糯蛋白的生化和分子标记
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