小麦贮藏蛋白与小麦品质性状的关系及研究进展

小麦贮藏蛋白尤其是谷蛋白与醇溶蛋白的组成及所占比例是影响小麦加工品质的主要因素。本文对近年来国内外小麦蛋白亚基和小麦品质性状的研究现状进行了综述,同时介绍了小麦品质性状的遗传规律及其与品质的关系。     

小麦加工品质相关贮藏蛋白、基因及其遗传改良研究进展

随着小麦以及相关近缘种属基因组测序的完成,各类分子生物学技术应用于小麦品质相关蛋白基因的研究越来越多,新蛋白和新基因的发现为小麦品质遗传改良提供了更大的研究空间。本文简要概述了传统贮藏蛋白的研究现状,着重介绍了目前新发现的与小麦加工品质相关的贮藏蛋白和基因的研究进展,从遗传改良的角度上提出目前存在的问题及发展方向,以期为我国小麦品质研究提供有价值的理论参考,促进品质研究更好的应用于小麦育种的实践。     

二氧化碳浓度增高对稻、麦品质影响研究进展

作物品质的形成是品种遗传特性和环境条件综合作用的结果.一般认为大气中CO₂浓度增高将对作物品质产生重要影响.本文分别从蛋白质与氮含量、微量元素以及其他品质性状等3个方面综述了国内外关于CO₂浓度增高对水稻、小麦品质影响的研究进展,强调了该领域研究的必要性和紧迫性,并提出了研究的重点内容及主要方向.主要包括：大气中CO₂浓度增高对水稻、小麦品质的直接影响及品种间的差异;大气中CO₂浓度增高及其与其它气候因子协同作用对水稻、小麦品质的综合影响及其指标量化;大气中CO₂浓度增高及气候变化对水稻、小麦品质形成过程的影响机理;适应CO₂浓度增高的水稻、小麦品质改良育种的方向与策略;适应CO₂浓度增高的水稻、小麦品质改良的综合生产技术体系和分子标记及转基因技术在水稻、小麦品质改良育种方面的应用.     

有机无机肥长期配合施用对冬小麦籽粒品质的影响

提高籽粒品质和产量是当前国内小麦生产的核心。小麦品质和产量取决于基因型、生态环境 (如土壤肥力等 )和栽培技术(尤其是养分管理技术 )。长期肥料试验是研究养分管理对小麦产量和品质影响的有效手段 ,迄今 ,长期施肥对小麦产量的影响报道很多 ,但对籽粒品质的影响报道很少。在 2 0 a长期定位肥料试验的基础上 ,研究了有机无机肥长期配合施用对不同类型小麦籽粒品质性状的影响。结果表明 ,有机肥主效应对小麦籽粒产量有显著作用 ,而对大部分品质指标无影响 ;无机肥处理主效应及有机无机肥交互效应对籽粒产量和大部分品质性状均有显著影响。有机无机肥料配合施用与单施无机肥处理相比提高了小麦大部分品质性状 ,有利于强筋小麦籽粒产量和品质的同步提高 ,但不利于弱筋小麦品质的改善。进一步分析了土壤肥力及磷钾肥对小麦籽粒品质的影响     

小麦地方品种淀粉颗粒结合蛋白及淀粉含量差异研究

淀粉颗粒结合蛋白包含了多种淀粉生物合成的关键酶,对作物淀粉品质有重要影响。本研究利用1D-SDS-PAGE,分离了74份四川、西藏及云南毗邻地区小麦的淀粉颗粒结合蛋白,对突变材料进行了分子标记检测,对总淀粉和直链淀粉含量差异进行了比较。发现供试材料中,在分子量57～130 kDa区域共有9种不同的蛋白条带。其中,2个条带可能为新的淀粉颗粒结合蛋白;存在12份Wx-B1缺失的自然突变体和3份稀有的SGP-B1缺失突变体;筛选到直链淀粉含量超过30%的材料2份,直链淀粉含量为15%左右的材料10份。这些材料为小麦淀粉品质改良及淀粉生化合成机理研究提供了基础。     

基因型与生态环境对小麦籽粒品质与蛋白质组分的影响

通过2年3点试验,研究了40个小麦(Triticum aestivum)品种(品系)籽粒品质性状和蛋白质组分含量的变异。结果表明,籽粒品质和蛋白质组分在基因型间存在较大的差异;根据小麦籽粒品质的综合性状,可将40个小麦品种(品系)分为6组不同的品质类型,在本试验点的生态环境条件下。基本以中筋及弱筋小麦为主;生态环境对小麦籽粒的容重、沉降值、湿面筋含量、蛋白质含量、赖氨酸含量与蛋白质组分含量均有极显著的影响,而面筋指数、淀粉含量和直链淀粉含量对环境反应不敏感,适宜的生态环境条件有利于形成合理的谷蛋白／醇溶蛋白比。面粉面筋质量好,基因型与生态环境的互作对小麦籽粒品质。谷蛋白与醇溶蛋白及两者的比值有显著影响,对球蛋白影响不大,而面粉蛋白质含量、面筋含量、沉降值及千粒重主要受基因的表达和环境的独立影响,蛋白质组分含量在基因型间和环境间的变化与小麦籽粒烘烤品质密切相关。     

长期轮作对黄土高原旱地小麦籽粒蛋白质营养品质的影响

在长期定位试验条件下,研究了黄土高原旱地粮草(小麦-红豆草)、粮豆(小麦-豌豆)和粮饲(小麦-玉米)3种典型轮作制度对小麦籽粒蛋白质营养品质的影响.结果表明:轮作制度及茬口年限可对黄土高原旱地小麦籽粒蛋白质营养品质产生不同程度的影响.与连作小麦相比,实行小麦-红豆草轮作后,小麦籽粒蛋白质营养品质较稳定,且其籽粒蛋白质必需氨基酸含量、氨基酸评分、氨基酸比值系数、化学评分和氨基酸指数均较高,可作为黄土高原生产优质蛋白小麦的轮作制度;小麦与豌豆进行轮作,豌豆茬后1年小麦籽粒蛋白质营养品质较高,但豌豆茬后2年小麦籽粒蛋白质必需氨基酸含量较低,且多种必需氨基酸评分和化学评分低于连作小麦,必需氨基酸指数比连作小麦低12.2％,营养品质较低;虽然粮饲轮作小麦籽粒蛋白质营养品质较稳定,但其粗蛋白、必需氨基酸含量及氨基酸平衡程度均低于连作小麦.     

长期轮作对黄土高原旱地小麦籽粒蛋白质营养品质的影响

在长期定位试验条件下,研究了黄土高原旱地粮草（小麦-红豆草）、粮豆（小麦-豌豆）和粮饲（小麦-玉米）3种典型轮作制度对小麦籽粒蛋白质营养品质的影响.结果表明： 轮作制度及茬口年限可对黄土高原旱地小麦籽粒蛋白质营养品质产生不同程度的影响.与连作小麦相比,实行小麦-红豆草轮作后,小麦籽粒蛋白质营养品质较稳定,且其籽粒蛋白质必需氨基酸含量、氨基酸评分、氨基酸比值系数、化学评分和氨基酸指数均较高,可作为黄土高原生产优质蛋白小麦的轮作制度;小麦与豌豆进行轮作,豌豆茬后1年小麦籽粒蛋白质营养品质较高,但豌豆茬后2年小麦籽粒蛋白质必需氨基酸含量较低,且多种必需氨基酸评分和化学评分低于连作小麦,必需氨基酸指数比连作小麦低12.2%,营养品质较低;虽然粮饲轮作小麦籽粒蛋白质营养品质较稳定,但其粗蛋白、必需氨基酸含量及氨基酸平衡程度均低于连作小麦.     

豌豆花DNA导入小麦后种子蛋白质组分变化的研究

豌豆花ＤＮＡ直接导入小麦体可诱导小麦种子蛋白质组分发生明显的变化,小麦种子蛋白质和总氨基酸含量都比对照增高２０％。这些变异性状能稳定遗传给后代。因此直接导入豌豆花ＤＮＡ技术可以为小麦品质改良和分子育种研究提供一条新途径。     

小麦品质性状的免疫化学测定及不同近缘种属贮藏蛋白的免疫同源性

利用普通小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）高分子量谷蛋白亚基（ＨＭＷＧＳ）多克隆抗体和单克隆抗体,对小麦品质性状及不同麦类作物近缘种属的籽粒贮藏蛋白进行了免疫化学测定,以建立小麦品种性状的快速测定方法并研究不同麦类作物胚乳贮藏蛋白的免疫同源性。结果表明：抗原抗体反应与品质性状的相关性因抗体种类及品质性状的不同而不同,多抗略优于单抗,不同单、多抗间相差较大;籽粒蛋白质含量及干、湿面筋含量与吸附值相关程度较高,与沉淀值则中等,而面包性状相关性较差。多克隆抗体吸附值与籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、干面筋含量、面包体积及面包比容的最大相关系数分别为０．７６２０、０．８９４２、０．８８７３、０．６１０３、０．４５９８和０．４７４４,单克隆抗体吸附值与其最大相关系数分别为０．７８３７、０．７７４５、０．７８２２、０．６８４１、０．６８７３和０．５９８２。小麦近缘种属籽粒贮藏蛋白与普通小麦１Ｄｙ１０亚基具有一定程度的免疫同源性,其中以黑麦（ＳｅｃａｌｅｃｅｒｅａｌｅＬ．）、斯卑尔脱（Ｔ．ｓｐｅｌｔａＬ．）、节节麦（ＡｅｇｉｌｏｐｓｓｑｕａｒｒｏｓａＬ．）及圆锥小麦（Ｔ．ｔｕｒｇｉｄｕｍＬ．）与其同源程度较高。