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。     

不同品质类型小麦谷蛋白聚合体含量及亚基组成的初步研究

以6个不同品质类型小麦品种为试验材料,对其面粉总蛋白含量(FP％)、谷蛋白总聚合体含量(TGP％)、大聚合体含量(GMP％)进行了测定和比较,并利用多层浓缩胶SDS—PAGE对不同品种小麦面粉大聚合体亚基组成进行了初步分析。结果表明：(1)面包和面条型小麦面粉谷蛋白总聚体含量明显高于饼干型小麦;(2)分子量约为32—43kD和14kD的亚基主要是组成麦谷蛋白大聚合体。     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基鉴定及其品质效应研究进展

高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS,high molecular weight glutenin subunits)是小麦子粒贮藏蛋白的重要组成成分,其组成、搭配、表达水平及含量决定面团弹性和面包加工品质。本文主要介绍了小麦HMW-GS编码基因的克隆、分子特征、分子标记开发及其在小麦育种中的应用,并综述了不同HMW-GS与面粉加工品质之间的关系,以及HMW-GS基因遗传转化、微量配粉和突变体培育等方面的研究进展,分析了目前研究中存在的主要问题,认为通过分子标记辅助选择和转基因技术聚合优质亚基,培育优质面包小麦品种和明确各个HMW-GS基因的品质效应是今后的研究重点。     

小麦HMW-GS基因及其AS-PCR分子标记研究进展

小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)与小麦品质性状,尤其是沉降值性状显著相关。利用其做分子标记选育聚合优质亚基的品种,具有快速、简单、实用、有效的特点。目前,普通小麦基因组中已有15个已命名Glu-1基因被克隆和测序,这使设计引物序列、进行等位基因的特异性扩增成为可能。对普通小麦高分子量谷蛋白亚基基因组成特点及分子标记现状进行了分析,并针对国内利用高分子量谷蛋白亚基进行分子标记辅助育种做了展望。     

高分子量麦谷蛋白1Bx14亚基AS-PCR标记

根据已发表的1Bx14亚基的基因序列在不同位点设计了10对特异引物,从中筛选出1对引物,对HMW-GS在Glu-1Bx位点已知的10个小麦品种进行了PCR扩增.结果表明,具有1Bx14亚基的4个品种都能扩增出1条1 256 bp左右的特异带.用这一特异标记对山东省种植面积较大的40个品种进行PCR扩增(即等位专一PCR,AS-PCR),发现仅有5个品种携带1Bx14亚基.该AS-PCR标记可用于检测小麦品种在该位点的亚基组成,与SDS-PAGE相比,可显著提高检测的准确性和效率,可为种质鉴定和育种工作提供参考.     

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。     

小麦高分子量谷蛋白亚基及其基因的研究进展

主要介绍了小麦高分子量谷蛋白亚基（HMW－GS）及其基因的研究进展情况,目前,转基因小麦的技术已经逐渐成熟,由于分子生物学领域分子标记技术的迅速发展,尤其是PCR技术的广泛应用,为实现外源优良储藏蛋白基因导入改良品种提供了可能,利用已知小麦品种的基因序列设计引物,从众多的未知小麦品种中扩增出新基因加以研究并做外源优质HMW－GS基因的转入已成为一种趋势。     

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。     

应用SDS-PAGE分析和PCR鉴定长发带芒草的高分子量谷蛋白亚基

利用SDS-PAGE分析、PCR扩增和序列测定与分析研究了长发带芒草(Taeniatherumcrinitum)的高分子量谷蛋白亚基及其基因。结果显示,长发带芒草中发现的高分子量谷蛋白亚基与普通小麦中的类似,但迁移率存在较大差异。其中,x型亚基均比Dx2亚基迁移率小或接近,y型亚基均比Dx12亚基迁移率更快。本研究结果揭示了带芒草属具有与普通小麦类似的高分子量谷蛋白亚基,这些亚基在小麦品质遗传改良中具有潜在的利用价值。     

HMW-GS的SDS-PAGE图谱在小麦品质评价中的应用

采用SDS—PAGE技术对陕西关中地区各时期大面积推广小麦品种、品种资源和新品系的HMW—GS组成进行了分析。在该地区50多年大面积推广的33个品种中,检测出9种HMW亚基(对)及其组成;品种HMW—GS的评分在5～10分之间,平均6．9分;4个时期品种HMW-GS的平均评分有升有降,优质亚基出现的频率普遍偏低;向小麦品种中聚合多种优质HMW—GS将成为陕西关中未来小麦育种的主要目标之一。53种小麦品种资源的亚基或亚基对组合类型比较丰富,具有一批携带优质亚基5 10、1、2*、7 8、14 15或17 18等资源。8个新选品系中,有4个品系携带了多种优质亚基,其中3个品系HMW—GS的评分为10分;Q1043已被审定通过,目前正在陕西关中推广种植。实践证明,采用SDS—PAGE方法对生产上推广品种、品种资源和新选品系的HMW—GS变异研究,有助于在短时间内了解生产上推广小麦品质生产现状、制订育种目标、选配亲本和品系品质性状筛选,是一种非常实用的品质快速检测方法。     

Application of multiplex-ready PCR for fluorescence-based SSR genotyping in barley and wheat

Microsatellites (SSRs) are widely used in cereal research, and their use in marker assisted breeding has increased the speed and efficiency of germplasm improvement. Central to the application of SSRs for many purposes are methodologies enabling the low-cost acquisition of large quantities of genetic information for gene and genotype identification. In this study, multiplex-ready PCR was evaluated in barley and bread wheat as an approach for rapid and more automated SSR genotyping on a fluorescence-based DNA fragment analyzer. Multiplex-ready PCR is a method that allows SSR genotyping to be performed using a standardized protocol. The method enables flexible fluorescence labeling of SSRs, generates a relatively constant amount of PCR product for each marker, and has a high amenability to multiplex PCR (the simultaneous amplification of several SSRs in the same reaction). A high (92%) compatibility of published SSRs with multiplex-ready PCR is demonstrated, and the usefulness of the method for large scale genotyping is shown by its application for whole genome marker assisted breeding in barley. A database of more than 2,800 barley and wheat SSRs, and a suite of bio-informatic tools were developed to support the deployment of multiplex-ready PCR for various genetic applications, and are accessible at . Multiplex-ready PCR is broadly applicable to cereal genomics research and marker assisted breeding, and should be transferable to similar analyses of any animal or plant species.     

杂交小麦品质改良技术体系的建立

利用生化标记辅助选择与温室加代回交育种相结合的方法,将优质高分子量谷蛋白亚基14＋15与5＋10的基因分别导入和聚合到高产杂交小麦‘西杂一号’亲本,用含有目标亚基的杂交小麦亲本组配杂交组合,获得含有单个优质亚基144-15、5＋10和聚合这两种优质亚基的‘西杂一号’,在保持原品种高产性状的同时提高了其HMW-GS组成品质评分,有望实现杂交小麦高产优质。     

一个小麦低分子量谷蛋白基因的分离

以新疆小麦日喀则基因组DNA为模板,采用Glu-D3位点特异引物进行PCR扩增。PCR产物插入pUCm-T载体,转化感受态大肠杆菌E．coli DH5a,获得阳性克隆。经测序发现该插入片段长度1287bp,包括了部分启动子序列和完整的编码序列。编码序列推导的蛋白质含有8个半胱氨酸残基,属于6类LMW-GS中的TypeI类,为以后这类基因的功能研究提供了基因材料。     

Glutenin subunits of genetically related European hexaploid wheat cultivars: Their relation to bread-making quality

Summary The subunit composition of glutenin from 47 European wheat cultivars was studied using SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. These cultivars are genetically related since they originate from the same stock. Moreover, the diversity of sample, containing cultivars with very different French bread-making qualities, makes it possible to investigate the relationship between glutenin subunit composition and bread-making quality. 16 electrophoretic types of glutenin subunits could be distinguished: these were grouped into four classes. Depending on the cultivar, six to eight glutenin subunits with MW more than or equal to 62,000 were detected. Subunits 3 and 5, with an approximate MW of 122,000 and 108,000 respectively, seem to play a prominent role on bread-making quality; they were found in cultivars of good quality and were absent in those unsuitable for making French bread. Two other subunits (9 and 10; MW: 71,000 and 66,000, respectively) have a less defined influence but may be needed in some types of glutenin structure. Aneuploid analysis shows that in Chinese Spring, subunit 5 is coded by a gene on the long arm of chromosome 1B. The location of genes coding for subunits 3, 9 and 10 could not be determined.     

我国真菌传线状小麦花叶病毒病病原初步鉴定为小麦黄花叶病毒(WYMV)

由禾谷多粘菌（Ｐｏｌｙｍｙｘａｇｒａｍｉｎｉｓ）传播的线状小麦花叶病毒有两种,一种是加拿大首先报道的小麦梭条斑花叶病毒（ＷＳＳＭＶ）,另一种是日本报道的小麦黄花叶病毒（ＷＹＭＶ）。这两种病毒粒子形态以及血清学性质非常相似,但核酸序列存在一定差异。经反转录聚合酶链反应（ＲＴＰＣＲ）和单链构象多态性分析（ＳＳＣＰ）,明确我国广泛发生的禾谷多粘菌传线状小麦花叶病毒都是小麦黄花叶病毒,但供试的８个分离物ＲＮＡ１和ＲＮＡ２序列存在差异,无一彼此完全相同     

应用实时荧光PCR技术定性定量检测改良品质的转基因小麦

目的:对转入高分子量谷蛋白亚基的小麦中转基因成分进行实时荧光PCR定性定量检测。方法:针对转基因小麦品系中通用的ubiquitin启动子,NOS终止子以及标记基因bar基因进行定性筛选检测,同时用已知为单拷贝的Wx012基因作为小麦物种内源特异参照基因,用单粒B73转基因小麦提取基因组DNA建立内源基因和外源基因的标准曲线,对转基因小麦样品A进行定量检测,同时优化实时荧光PCR条件反应条件。定量检测结果为5.35%。结果:研究的实时荧光PCR技术对转基因小麦中转基因成分能够快速准确地进行定性定量检测。     

湖北推广小麦品种(系)高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

应用SDS-PAGE技术分析了45份湖北推广小麦品种(系)籽粒的高分子量麦谷蛋白亚基组成。40份材料的高分子量麦谷蛋白亚基组成为同质,5份为异质。在Glu-1位点共检测到9种等位基因变异类型,其中Glu-A1位点有“1、2^ 、Null”3种变异类型,Glu-B1位点有“7、7 8、7 9、14 15”4种,Glu-D1位点有“2 12、5 10”2种。“Null、7 8、2 12”是主要亚基,它们的频率分别是62．5％、60％和72．5％。亚基组合类型有12种,其中(Null,7 8,2 12)亚基组合占30．0％,(1,7 8,2 12)、(1,14 15,2 12)、(Null,7 9,2 12)、(Null,7 8,5 10)4种组合的频率都在10％以上,这5种亚基组合占总组合的72．5％。供试小麦材料品质评分在5～10之间,平均评分为7．0。含5 10亚基的品种(系)所占比例低,是湖北小麦烘烤品质较差的部分原因。     

八倍体小冰麦及其亲本种子醇溶蛋白和高分子量麦谷蛋白亚基的研究

对５个八倍体小冰麦种子醇溶蛋白和高分子量麦谷蛋白亚基的电泳谱带进行了分析,结果表明：八倍体小冰麦中１和中２的电泳谱带基本相同,中３、中４、中５的电泳谱带基本相同,但完全不同于中１和中２的类型。八倍体小冰麦中１和中２同天蓝冰草（Ａｇｒｏｐｙｒｏｎｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｍ（Ｈｏｓｔ）Ｐ．Ｂ．＝Ｅｌｙｔｒｉｇｉａｉｎｔｅｒｍｅｄｉａ（Ｈｏｓｔ）Ｎｅｖｓｋｉ＝Ｔｈｉｎｏｐｙｒｕｍｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｍ（Ｈｏｓｔ）ＢａｒｋｗａｒｔｈａｎｄＤｅｗｅｙ）在高分子量麦谷蛋白亚基上存在一条相同的谱带,在醇溶蛋白谱带上出现了小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）和冰草均没有的带型。中３、中４、中５在醇溶蛋白谱带上具有一条冰草×染色体组的特征谱带,其基因表达程度同冰草类似。从５个八倍体小冰麦种子醇溶蛋白和高分子量麦谷蛋白亚基的电泳图谱结果,分析了八倍体小冰麦染色体组构成及亲本来源,并探讨了八倍体小冰麦在优质麦育种过程中的价值。