小麦黄色素合成途径中Psy基因的克隆及分子特性

对普通小麦(Ttiticum aestivum)黄色素(YP)合成途径中的首要限速酶——八氢番茄红素合成酶(Psy)基因进行克隆和测序,并和玉米Psy基因进行序列比对。结果表明,在高和低YP含量小麦品种中均扩增出一条长1192bp的Psy基因片段,该片段包含一条可编码78个氨基酸的小麦Psy基因的外显子,与玉米Psy基因第4外显子的核苷酸序列同源率为80.74,同源区域内有47个SNPs,但仅11个SNPs导致氨基酸编码序列的改变,二者氨基酸序列的同源率达85.89,推测Psy基因在不同物种中的表达具有较高的保守性。BLAST聚类分析表明,禾谷类植物Psy基因的分类与物种的亲缘关系存在明显的相关性,小麦Psy基因在系统进化中比禾谷类其他植物更为高级。     

基因型和环境及其互作效应对小麦品质的影响及品质稳定性分析

分析基因型、环境及其互作对小麦品质性状的影响。对两年度3个试点13个小麦品种的16个主要品质性状进行分析。结果表明:品质性状在不同小麦品种及不同试点间皆存在显著差异,其中硬度、PPO活性、AWRC、稀懈值的变异系数较大;膨胀势、最终粘度、峰值粘度的变异系数较小;糊化温度、碱性水保持力、峰值时间、蛋白质含量、湿面筋含量的环境效应大于基因型效应;SDS沉降值、PPO活性、黄色素含量、膨胀势、峰值粘度、保持粘度、稀懈值、最终粘度、回升值、Zeleng沉降值、硬度的基因型效应大于环境效应,保持粘度这一品质性状基本上不受环境影响,比较稳定。     

小麦×玉米单倍体植株再生体系的建立

为获得一定规模的小麦单倍体植株以构建小麦DH(Double Haploid)群体,采用小麦(Triticum aestivum,2n=42)与玉米(Zeamays,2n=20)远缘杂交诱导小麦单倍体胚,经胚拯救产生单倍体植株,研究了1/2MS培养基中幼胚取材时期、幼胚大小、4℃处理时间、暗处理时间对单倍体胚培养再生成苗的影响,结果表明:授粉后12天~16天取材的幼胚经胚拯救后成苗率无明显差异;0.5mm~1.0mm大小的幼胚成苗率显著高于0mm~0.5mm和1.0mm~1.5mm大小的幼胚成苗率;1天~3天短期4℃处理对胚萌发具有一定促进作用,但处理3天后,出愈率和成苗率降低;胚培养过程中12天左右的24h暗处理能有效提高成苗率。     

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。     

中国小麦微核心种质资源Psy基因的等位变异

根据已发表的麦族植物体Psy基因序列的保守区设计引物PsyO2,克隆小麦Psy基因（片段）。结果表明,PsyO2引物的扩增产物出现2种带型：196bp和233bp,序列分析表明两条特异条带涵盖了小麦Psy基因第2外显子全部序列,相差的37bp为Psy基因第2内含子中的一段插入序列,可反映不同黄色素含量（YPC）,属小麦风,,基因的等位变异。验证试验表明,248份小麦微核心种质中有153份材料（占样品数的65．7％）扩增出196bp条带,群体内YPC均值7．314mg kg^-1,属高YPC范畴;另有95份材料（占样品总数的38．3％）扩增出233bp条带,群体内YPE均值为5．207mg kg^-1,属低YPC范畴,方差分析表明二者YPC差异达1％极显著水平差异,说明上述37bp的插入序列是导致小麦品种间YPC产生差异的原因之一,因此该引物扩增的Psy基因对小麦YPC具有显著影响,引物PsyO2是对小麦YPC进行分子鉴定的重要标记。     

小麦黄色素合成途径中Psy 基因的克隆及分子特性小麦黄色素合成途径中Psy 基因的克隆及分子特性

对普通小麦( Ttiticum aestivum) 黄色素(YP) 合成途径中的首要限速酶———八氢番茄红素合成酶(Psy) 基因进行克隆和测序, 并和玉米Psy 基因进行序列比对。结果表明, 在高和低YP 含量小麦品种中均扩增出一条长1 192 bp 的Psy 基因片段, 该片段包含一条可编码78 个氨基酸的小麦Psy 基因的外显子, 与玉米Psy 基因第4 外显子的核苷酸序列同源率为80 . 74% , 同源区域内有47 个SNPs , 但仅11 个SNPs 导致氨基酸编码序列的改变, 二者氨基酸序列的同源率达85 . 89% , 推测Psy 基因在不同物种中的表达具有较高的保守性。BLAST 聚类分析表明, 禾谷类植物Psy 基因的分类与物种的亲缘关系存在明显的相关性,小麦Psy 基因在系统进化中比禾谷类其他植物更为高级。     

不同组织培养途径对小麦再生能力的研究

从现在推广的小麦优良品种和有苗头的新品系中选用10个小麦基因型品种进行组织培养,从愈伤组织诱导率、绿苗分化率等方面比较了幼穗培养、花药培养、幼胚培养三种培养方式的培养效果。结果表明,幼胚培养效果最好,基因型间差异小,都能获得足够数量的再生植株。幼穗的培养效果最差,愈伤组织分化生根和绿芽十分容易,但分化成完整植株则较为困难。花药培养在基因型间差异非常明显而且有较多白化苗。此外,本研究还分析了影响小麦再生能力的因素,建立了一套高效、可靠的小麦组培再生系统,为小麦的转基因技术提供优良的受体材料。     

小麦糊化特性参数稳定性分析及其与其它品质性状关系的研究

通过测定黄淮麦区2年度3试点13个小麦区试品种糊化特性(RVA)参数及其它主要品质性状,研究了小麦RVA参数稳定性及其与其它主要品质性状间的关系.结果表明:基因型对峰值粘度、保持粘度、稀懈值、最终粘度、回升值起主导作用,环境对糊化温度和峰值时间影响较大.峰值粘度、保持粘度、最终粘度在品种间变幅较大,分别为2 055.50 cp～3 935.50 cp、1 046.42 cp～2 589.00 cp和2 412.00 cp～4 341.50 cp,峰值粘度、保持粘度、稀懈值的变异系数较高,分别为10.74 %、12.17 %、21.25 %.除峰值时间外,其它RVA参数品种间差异极显著.峰值粘度与保持粘度、稀懈值、最终粘度及回升值间极显著正相关.峰值粘度、保持粘度、最终粘度、回升值与蛋白质含量、湿面筋含量和Zeleny沉降值间极显著负相关.同时依据RVA参数对参试品种进行了聚类分析.峰值粘度可作为衡量小麦淀粉特性的最重要指标,由于品种间淀粉品质差异大,因此品种选育过程中应同时注重蛋白质和淀粉品质.