小麦高分子量麦谷蛋白亚基的遗传变异与小麦加工品质改良

高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）是小麦胚乳中一种具有多态性的蛋白质组分,在面团中它们可以通过相互之间或与低分子量麦谷蛋白亚基（LMw-Gs）之间形成二硫键来组成麦谷蛋白多聚体。由于其在小麦面粉加工所需的粘性和弹力方面具有极其重要的作用,过去几十年间在小麦加工品质相关蛋白研究方面的工作大多数集中在高分子量麦谷蛋白亚基上。近几年在高分子量麦谷蛋白亚基及其编码基因的鉴定、基因的遗传变异以及不同变异在小麦加工品质中的作用方面进行了大量研究。本文对近几年在HMW-GS领域的研究进展进行综述并且重点讨论HMW-GS的变异及其对小麦品质育种的重要意义。     

小麦低分子量麦谷蛋白亚基功能标记研究进展

小麦是我国主要的粮食作物之一,籽粒中的低分子量麦谷蛋白对于小麦面包的加工品质具有重要的作用。近年来,利用分子标记技术检测小麦低分子量麦谷蛋白亚基（low molecular weight glutenin subunit,LMW-GS）的类型和组成已成为小麦品质改良的研究热点之一。主要综述了小麦低分子量麦谷蛋白亚基基因和蛋白质的结构特征、分类以及功能标记的研究进展,讨论了开发利用小麦Glu-A3、Glu-B3、Glu-D3位点LMW-GS功能标记的意义及存在的问题,并强调了LMW-GS分子标记检测技术的革新及亚基类型的完善对小麦品质改良的重要性,以期加速LMW-GS功能标记在优质小麦育种工作中的应用进程。     

小麦谷蛋白亚基基因的PCR鉴定及其在品质改良中的应用

小麦谷蛋白是胚乳中的主要贮藏蛋白,对面包品质具有重要作用。因此,改变品种的谷蛋白等位基因组成是品质改良的主要内容,而谷蛋白亚基基因的选择手段是决定品质育种成效的关键。本文介绍了近年来发展起来的小麦谷蛋白亚基基因PCR分子鉴定技术,通过与传统SDSPAGE方法的比较,总结了PCR技术应用于谷蛋白基因鉴定和品质改良计划的优越性及其研究进展,并讨论了分子标记技术在小麦品质改良计划中的应用前景及今后的研究方向。     

小麦谷蛋白亚基基因的PCR鉴定及其在品质改良中的应用

小麦谷蛋白是胚乳中的主要贮藏蛋白,对面包品质具有重要作用。因此,改变品种的谷蛋白等位基因组成是品质改良的主要内容,而谷蛋白亚基基因的选择手段是决定品质育种成效的关键。本文介绍了近年来发展起来的小麦谷蛋白亚基基因PCR分子鉴定技术,通过与传统SDS－PAGE方法的比较,总结了PCR技术应用于谷蛋白基因鉴定和品质改良计划的优越性及其研究进展,并讨论了分子标记技术在小麦品质改良计划中的应用前景及今后的研究方向。     

蛋白质组技术在小麦品质研究中的应用

人类基因组草图测定的完成,宣告了“后基因组时代”的到来。功能基因组学成为研究的重心,蛋白质组学的研究受到了空前的关注。介绍了蛋白质组研究技术的基本原理,全面综述了蛋白质组研究技术在小麦品质研究中的应用进展,包括：麦谷蛋白亚基的鉴定、面团流变学特性的遗传改良、籽粒发育过程中面筋蛋白的表达和累积、高温胁迫对面筋品质的影响、籽粒硬度蛋白分析及淀粉品质研究等,还分析了蛋白质组技术在小麦遗传育种应用研究中存在的问题与发展前景。     

云南小麦高分子量麦谷蛋白亚基基因1Dy12*的分离

通过SDS-PAGE分析,从云南小麦中鉴定出一个电泳迁移率比高分子量麦谷蛋白亚基1Dy12稍快的亚基1Dy12*.利用Glu-Dy位点特异引物对1Dy12*基因编码区进行了克隆和序列测定.1Dy12*基因全长为1980 bp,编码658个氨基酸.氨基酸序列比较结果表明:与亚基1Dy12相比有3个氨基酸的差异和1个二肽(GQ)的缺失,与亚基1Dy10相比有15个氨基酸的差异、2个六肽(IGQGQQ)的插入以及1个二肽(GQ)的缺失.这表明1Dy12*亚基是一个新型高分子麦谷蛋白亚基,其对小麦加工品质的影响正在评价中.     

小麦低分子量麦谷蛋白亚基研究进展

低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)是小麦胚乳中的一种聚合蛋白组分,LMW-GS彼此间或／和高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)间形成分子内二硫键,进而产生麦谷蛋白聚合体,决定小麦面团的加工品质。由于 LMW-GS与醇溶蛋白的提取特性和电泳迁移率相近,其研究进展缓慢。近年来随着电泳技术的提高,LMW-GS的研究也成为品质性状研究的新热点,越来越多的研究证实了LMW-GS对品质具有重要作用。然而,关于LMW-GS 的研究在我国尚处于起步阶段。本文从小麦LMW-GS的分类、染色体定位、结构及其与品质间关系等方面回顾其研究状况,并讨论研究中存在的问题。     

两对高分子量麦谷蛋白亚基等位基因及其相互作用对小麦面筋品质的影响

小麦谷蛋白赋于面筋弹性,其亚基组成类型对加工品质有着重要的决定作用。采用一对杂交组合(烟农19×安农9914)的后代,随机选择至F3,种植871个F4穗系,分别检测了高分子量麦谷蛋白亚基(high molecular weight glutenin subunits,HMW-GS)、低分子量麦谷蛋白亚基(low molecular weight glutenin subunits,LMW-GS)组成、SDS沉降值和和面图指标,分析了麦谷蛋白等位亚基及其相互作用对品质的影响。结果表明:该群体麦谷蛋白组成仅在Glu-A1(1亚基或N亚基)与Glu-B1(14 15亚基或17 18亚基)位点有差异。Glu-A1位点1亚基的SDS沉降值显著高于N亚基,1亚基的峰高、7 min尾高显著大于N亚基,而在和面时间、7 min带宽以及衰落角(耐揉性),两亚基间差异不显著。Glu-B1位点亚基间SDS沉降值17 18>14 15/17 18>14 15,和面时间、7 min带宽两个指标17 18亚基显著高于14 15亚基,衰落角显著小于14 15亚基,峰高和7 min尾高差异不显著。对Glu-A1和Glu-B1两位点互作,除7 min带宽互作达5%显著水平外,其它四个指标均未达显著水平。1亚基相对于N亚基,17 18亚基相对于14 15亚基,虽以SDS沉降值为标准其效应相当,但两者却作用于面团的不同性能。     

高粱总DNA导入春不麦稳定后代高分子量麦谷蛋白亚基的变化

通过花粉管通道法将高粱总ＤＮＡ导入春麦甘麦８号、陇春１３号和陇春１０号,经过多代选择获得了５个稳定的后代。在高分子量麦谷蛋白亚基分析中,甘麦８号后代８９１４４的高分子量麦谷蛋白亚基发生突变,较其受体多了５＋１０亚基,而少了２＋１２亚基;其它几个转基因后代与其受体比较,高分子量麦谷蛋白亚基组成未发生变化;但是,各亚基的相对较大变化。高分子量麦谷蛋白亚基的组成和各亚基含量的变化直接影响小麦品质。本研究     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基基因 Dx5 的克隆与生物信息学分析

小麦籽粒中高分子量麦谷蛋白的含量与小麦的品质密切相关。通过Blast检索和生物信息学分析设计小麦高分子量麦谷蛋白亚基基因Dx5的特异引物,以优质小麦济麦20基因组DNA为模板,通过PCR扩增后测序,获得长度为2 619 bp的序列。生物信息学分析表明其开放阅读框长度为2 520 bp,编码839个氨基酸残基,与GenBank数据库中的Dx5蛋白质一致性最高达到99%,且具有高分子量麦谷蛋白亚基结构域。该序列命名为JMDx5,提交GenBank数据库后被接收,登录号为KJ144185,为后续研究其表达机理及改良小麦品质奠定了基础。