新疆冬春麦区小麦地方品种贮藏蛋白遗传多样性研究

采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）对236份新疆小麦地方品种的高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）的组成进行了分析。结果表明：Glu-Ⅰ位点共有19种等位基因,其中Glu-Al位点3种,Glu-Bl位点7种,Glu—D1住点9种;亚基null、7＋8、2＋12在各自的位点上出现频率最高,分别达到91．95％、85．17％、80．93％;亚基组成类型共有21种,主要为null／7＋8／2＋12,频率达70．34％;同时筛选出33份含有1、2^＊、13＋16、14＋15、5＋10、1．5＋10、174-18等优质亚基的材料,可作为优质基因源。利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（A-PAGE）对其中的65份地方品种进行醇溶蛋白多样性分析。结果表明：电泳出现64条迁移率不同的谱带,构成65种组合,其中ω区出现的谱带最多,达17条;其次是β和γ区各16条,α区出现的谱带数最少,为15条。从每条谱带在65份材料中出现的频率看,总的变异范围为1．54％～93．85％;α、β、γ和ω4个分区多样性指数（H1）分别为0．498、0．386、0．523和0．348,表明新疆麦区小麦地方品种贮藏蛋白位点存在丰富的遗传多样性。     

西北春麦区小麦地方品种高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

为了给品质改良提供基础材料,并了解西北春麦区小麦地方品种的遗传多样性,采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法,分析了493份小麦地方品种的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的组成.结果表明:在供试材料中,Glu-1位点共有26个等位基因,其中Glu-A1位点3个,Glu-B1位点9个,Glu-D1位点14个,亚基null、7+8、2+12在各自的位点上出现频率最高,分别达到了94.53%、92.92%、86.24%;亚基组成类型共有30种,主要为null/7+8/2+12,频率达79.76%;同时筛选出一些含有1、2*、13+16、14+15、5+10、1.5+10等优质亚基或亚基对的材料,可作为优质基因源;西北春麦区小麦地方品种间Glu-1位点的遗传多样性,以Glu-D1位点最高,其次是Glu-B1位点,Glu-A1位点最低.     

人工合成六倍体小麦醇溶蛋白遗传多样性分析

运用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)技术,对96份人工合成六倍体小麦的醇溶蛋白多样性进行了分析。结果显示,96份人工合成小麦中,共分离出65条不同的醇溶蛋白谱带,其中ω区22条,β和γ区各17条,α区9条,但各醇溶蛋白在电泳图谱中出现的频率差异较大,其变化范围为1.04%~91.67%。醇溶蛋白遗传多样性指数(H′)及多态性信息含量(PIC)分析结果显示,β、ω两个谱带区醇溶蛋白组成最为丰富,而α区最低;聚类分析结果显示,材料间的平均遗传距离为0.86,在遗传距离为0.83水平上,96份材料被划分为4个主要类群,类群间的关系基本反映了合成双二倍体的亲缘关系。研究结果表明,人工合成六倍体小麦醇溶蛋白基因位点表现出广泛的遗传变异,具有丰富的遗传多样性。     

西南冬麦区地方品种HMW-GS组成遗传多样性研究

采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对西南冬麦区(云南、贵州、四川)3个省份共计560份小麦地方品种的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成进行了研究。结果表明:Glu-1位点共有22种等位基因,其中Glu-A1位点4种、Glu-B1位点11种、Glu-D1位点7种;亚基null、7 8和2 12在各自位点的频率最高,分别为89.64%、68.21%和96.43%。亚基组成类型共有46种,以null/7 8/2 12和null/7 9/2 12为主,频率分别为50.89%和11.79%。在这些材料中筛选出一些含有1、2*、17 18、14 15、5 10等优质亚基的材料,其中有52份材料含有优质亚基组合。     

67份美国小麦种质资源的HMW-GS组成与品质分析

为了挖掘新的种质资源,对引自美国的67份小麦种质材料进行了高分子量麦谷蛋白亚基组成与品质性状分析。HMW-GS组成分析表明,在供试材料中共检测到20种亚基类型和25种亚基组合,表明这批材料的遗传多样性较高。在GluA1位点上,亚基1与2*的出现频率分别为16.4%与35.8%;Glu-B1位点有9个等位变异,其中出现频率最高的为7+9亚基对(47.8%);Glu-D1位点有8个等位变异,以5+10亚基对为主要类型,出现频率高达74.6%。在Glu-B1位点上发现3个不常见亚基7*、8*、8**和3个未知亚基a、b、c,还发现1个未知亚基,暂时将其标记为5*,可能位于Glu-D1位点上。亚基组合类型中,"null,7+8,5+10"的出现频率最高,为22.4%。亚基评分在5~10分之间,平均8.2分,得分在8分及其以上的材料有42份(62.69%),其中得10分的材料有9份(13.43%)。利用DA7200近红外成分分析仪对这批小麦材料的品质性状进行初步分析,结果表明其品质指标较低。这67份美国小麦材料含有的优质亚基比例较高,可作为中间材料以改良我国黄淮麦区小麦品种的亚基组成。     

青海省小麦品种阿勃高分子量麦谷蛋白遗传多样性研究

为了研究小麦品种阿勃在青海省不同生态区种植的广适性,本试验采用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDSPAGE)技术,以青海省不同生态区15份阿勃为材料进行高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的遗传多样性分析。结果表明:阿勃HMW-GS的亚基组合类型有8种,主要为1/7+8/2+12;有11种亚基,各个亚基出现的频率范围6.67%~100%;Glu-B1位点遗传多样性指数较大,为0.239;供试材料群体间GS的变化范围为0.35~1.00,平均为0.675,所有阿勃聚为3类,其中13份阿勃材料聚在第Ⅰ类,另2份分别聚在第Ⅱ和第Ⅲ类,说明在青海不同生态区本土种植保留下的阿勃HMW-GS遗传多样性丰富。     

野生大麦与栽培大麦醇溶蛋白遗传多样性比较

利用A-PAGE(acid-polyacrylamide gel electrophoresis)法对采自以色列的野生大麦的一个野生自然群体的15个系和来自世界不同国家的14份栽培大麦品种醇溶蛋白的遗传多样性进行了分析.结果表明:在所有的29份供试材料中,共发现52条相对迁移率不同的谱带.52条谱带的出现频率为3.44%～93.1%,多样性指数为0.066～0.368;以中国春醇溶蛋白为标准,ω区大麦醇溶蛋白的谱带数最多,其次是β区;野生大麦Shannon多样性指数依次为β区>ω区>α区>γ区,而栽培大麦Shannon多样性指数依次为ω区β>区>γ区>a区;野生大麦自然群体和栽培大麦品种间的遗传相似系数变幅相当,且聚类分析结果显示,野生大麦自然群体和来自全球不同区域栽培大麦品种间的醇溶蛋白遗传多样性同样丰富.以上结果说明,野生大麦中保存了较栽培大麦更为丰富的基因资源,今后栽培大麦的品质改良应该重视野生大麦资源的合理利用.     

部分美国小麦种质资源醇溶蛋白遗传多样性分析及其亚基对品质性状的影响

为了解67份美国材料的遗传多样性及其醇溶蛋白亚基对品质性状的影响,利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(APAGE)技术进行醇溶蛋白谱带分析,测定了面团流变学特性及理化品质。结果表明,在67份美国材料中共分离出1332条谱带,49种不同迁移率类型的谱带,大部分谱带具有多态性。单个材料谱带总数变异幅度为13~28。谱带数在α、β、γ、ω4个区的分布存在较大差异。没有发现电泳谱带完全相同的材料。GS值变异范围0.54~0.90,平均值为0.731。在GS=0.607水平上,聚类分析将这67份材料分为6类。49条不同迁移率的谱带中有17条谱带与36项品质性状的相关性达到显著或极显著差异。6条谱带(迁移率为49.6、56.2、56.7、62.2、79.4、86.8)与湿面筋含量、蛋白质含量和沉淀值呈正相关,而迁移率为60.5的谱带与之呈负相关。11条谱带(迁移率为26.5、42.0、49.6、52.5、56.2、56.7、62.2、64.1、72.0、79.4、86.8)与面团稳定时间、面团形成时间、延伸面积等面团流变学特征呈正相关,而迁移率为34.4、47.5、49.0、60.5、69.4、85.4的6条谱带则与之呈负相关。说明供试材料间存在着丰富的遗传多样性以及与优质品质相关的谱带,为进一步利用这67份种质资源和优质小麦品种的选育提供了理论依据。     

陕南鄂西丘陵麦区小麦HMW-GS组成和LMW-GS等位基因变异

采用SDS-PAGE凝胶电泳和STS标记方法分别对陕南鄂西丘陵麦区小麦品种(系)中的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成和低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)Glu-A3与Glu-B3位点的等位基因进行了检测,并通过STS特异性标记对SDS-PAGE凝胶电泳检测的HMW-GS部分结果进行了验证。结果表明:(1)陕南麦区64份小麦材料中共检测到9种HMW-GS类型,其中Glu-A1位点含有Null、1共2种等位变异,频率分别为53.12%和46.88%;Glu-B1位点有7+8、7+9、14+15和17+18共4个等位变异,频率分别为26.56%、48.44%、21.88%和3.13%;Glu-D1位点有2+12、5+10和4+12共3种等位变异,频率为71.88%、15.63%和12.49%;而且17种不同亚基组合中以"1,7+9,2+12"与"Null,7+9,2+12"为主。(2)64份小麦材料中检测到11种LMW-GS类型,其中Glu-A3位点存在Glu-A3a、Glu-A3c和Glu-A3d共3种等位变异,分布频率为10.94%、62.50%和26.56%;GluB3位点有Glu-B3a、Glu-B3b、Glu-B3d、Glu-B3e、Glu-B3f、Glu-B3g、Glu-B3i和Glu-B3j共8种等位变异,分布频率分别为6.25%、4.69%、29.69%、1.56%、3.13%、18.75%、4.69%、31.25%。(3)2个特异性STS标记对SDSPAGE凝胶电泳检测到的HMW-GS部分组成结果验证表明,STS标记可以有效克服SDS-PAGE方法检测小麦HMW-GS中的7与7*、8与8*以及2与2*亚基的误读问题,为小麦品质育种与食品加工提供理论支持。     

东方小麦(Triticum turanicum Jakubz.) 醇溶蛋白遗传多样性分析

为了进一步利用东方小麦(Triticum turanicum Jakubz.)遗传资源,对来自埃塞俄比亚、伊拉克、伊朗、阿塞拜疆、阿富汗、摩洛哥等国家共87份东方小麦醇溶蛋白位点的遗传多样性进行了分析.结果发现,供试材料存在丰富的遗传变异,87份材料共产生72种谱带类型,分离出33条带纹,每份材料可电泳11～22条带,平均16条;在α、β、γ和ω四个区均差异较大,分别有16、11、20和20种谱带变异类型.聚类分析发现,醇溶蛋白揭示的材料间遗传多样性与其地理来源有一定关系.     

同名小麦地方品种小红芒和小红芒麦形态学和HMW-GS组成的演变分析

为了研究来自不同麦区的61份同名小麦地方品种小红芒和6份小红芒麦的遗传演变趋势,对与6个产量相关的农艺性状和高分子量麦谷蛋白亚基(high molecular weight glutenin subunits,HMW-GS)组成的变异进行了分析.结果表明,无论是在形态学水平还是蛋白质水平,小红芒和小红芒麦均存在丰富的遗传变异.在形态学水平上,供试材料的变异系数在株高、稳长、有效分蘖数、小穗数、穗粒数和千粒重等农艺性状上的变化范围分别为0.03～0.11、0.06～0.22、0.20～0.65、0.04～0.18、0.14～0.44和0.05～0.29.通过形态学数据计算小红芒和小红芒麦品种内多样性指数和品种间多样性指数,发现前者(0.804)占总多样性指数(0.842)的95.5%,而后者仅占4.5%,可见形态学变异主要来源于品种内而非品种闻,说明这些同名材料是由一个品种演变而来.在HMW-GS组成上,共发现了20种亚基组合类型,其中null,7+8,2+12和null,7+8,2+102种亚基组合出现的频率最高,分别为64.48%和20.00%.比较不同麦区种植的小红芒和小红芒麦的遗传多样性水平,发现无论是在形态学水平还是在蛋白质水平,春麦区材料的遗传多样性均普遍高于冬麦区,并且来自西北春麦区和北部春麦区的材料不仅遗传多样性较高,而且变异来源丰富,其中来自西北春麦区的甘肃天祝一带材料多样性最高,且其所处地理位置便于农作物的传播,故甘肃天祝地区有可能是小红芒的最初种植地点,然后再引种到其他种植区.     

山羊草Aegilops kotschyi及其供体种Ae.longissima和Ae.umbellulata的醇溶蛋白研究

采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(APAGE)法对11份A担心Aegilops kotschyi及其S^1染色体组供体种Ae.longissima2份和U染色体组供体种Ae.umbellulata6份进行了醇溶蛋白位点的研究。结果表明：11份Ae.kotschyi共分离出32条带,31条具有多态性,占96．88％,每份材料可以分离出10-17条谱带,其中仅1条(3．12％)是共有带;11份Ae.kotschyi的遗传距离的变异范围在0-0.704之间,平均为0．409;11份Ae.kotschyi分离出的多数醇溶蛋白谱带均与其染色体组供体种Ae.longissi-ma及Ae.umbellulata相同,但仍有8条谱带未在两供体种中找到;11份Ae.kotschyi的醇溶蛋白多态性(96．88％)明显高于Ae.longissima(52．94％)与Ae.umbellulata(88．89％)11份Ae.kotschyi中有4份表现出了一定的特征带,分析知可能在γ区发生了较大的变异。     

Ta1小麦轮选群体高分子量谷蛋白亚基组成分析

利用Ta1小麦 Ms2 创建改良小麦面包品质的优质群体,采用SDS-PAGE法对其2次互交轮回群体C2的HMW-GS组成进行了分析.结果表明:在供试的193个样品中各HMW-GS及其组成模式的频率不尽相同,Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1位点上产生频率最高的亚基分别是1、14+15和2+12,各为54.40%、35.75%和60.10%,优质亚基5+10的频率为17.6%; null、14+15、2+12 模式产生频率最高,为13.47%,并有 14+15,5+10 的优质亚基聚合体出现,占5.2%;该群体也产生了亲本不具有的13、16、22亚基及19种新的HMW-GS组成模式.说明利用Ta1小麦轮回选择技术是创造新亚基类型的一个有效途径.     

不同硬度类型小麦高分子量谷蛋白亚基组成及遗传多样性分析

为了在小麦品质育种中充分利用品种资源,以引进的57份小麦品种(系)为试验材料,采用SDS-PAGE和单籽粒硬度仪(SKCS)分析了这些品种(系)的高分子量谷蛋白亚基(HMW-G S)组成及其籽粒硬度.共检测到13种亚基和21种亚基组合,30份材料具有5 10亚基,10份2*,9份17 18,1份13 16.5 10和2*在硬质麦中出现的频率较混合麦高,在软质麦中的频率最低,17 18在混合麦中的频率较高.HMW-G S组合中,N u ll、7 9、2 12和1、7 8、2 12的频率较高,分别为17.5%和14.0%,个别品种还同时聚合有1A、1B、1D上的优质亚基.参试品种(系)含硬质麦32份(1级20份、2级12份),混合麦15份(2级3份,3级12份),软质麦10份(4级6份,5级4份),籽粒硬度的分布范围为12~74.春小麦和冬小麦材料N e i s平均遗传变异系数分别为0.550 8和0.573 3,表明春小麦的高分子量谷蛋白位点的遗传变异略低于冬小麦;春小麦和冬小麦A、B和D基因组的N e i s平均遗传变异系数分别为0.497 5、0.648 7和0.540 3,说明G lu-B 1位点的遗传多样性最高,其次是G lu-D 1位点,G lu-A 1位点最低.     

150个小麦品种高分子量谷蛋白亚基组成与蛋白质含量和沉降值关系的研究

对150个不同小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基与蛋白质含量、沉降值之间的关系进行了研究,结果表明:Glu-1三位点控制的亚基等位变异与品质性状关系密切.A1位点亚基出现频率高于N,对品质效应以1>N;B1位点7+9亚基对出现频率最高,其次为7+8,各亚基对蛋白质含量效应以8>17+18>7+8>13+19>7+9>14+15,对沉降值效应以8>13+19>7+8>7+9>14+15>7>17+18;D1位点2+12亚基对频率高于5+10,各亚基对品质效应以5+10>5+12>2+12.具有亚基1,8或7+8,5+10组合类型的小麦品种可望为品质较好的品种.     

甘肃省春小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

应用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术,对甘肃省121个普通小麦品种(包括地方品种、育成品种和引进品种)高分子量谷蛋白亚基构成、不同等位基因间亚基变异及出现频率系统分析的结果表明,甘肃省春小麦品种HMW-GS等位基因Glu-Al编码1、2*、N(缺失)三种亚基,Glu-B1 编码 7 8、7 9、17 18、22、7、8、14 15七种亚基,Glu-D1编码2 12、2 11、5 10、2 10、10、4 11、3 12、N八种亚基,频率最高的亚基分别是Null(81.0%)、7 8(86.0%)、2 12(60.0%);一些优质亚基在现有品种中都存在,如甘春20、高台紫麦子等,作亲本用于品质改良有很大潜力,而且少数罕见亚基7、8、11也存在;不同来源的春小麦品种HMW-GS组成比较,优质亚基组成类型如1、7 8、5 10,1、17 18、5 10在育成品种中出现频率较高.     

甘肃小麦HMW—麦谷蛋白亚基遗传变异分析

对61份冬、春小麦品种的HMW—麦谷蛋白亚基分析,共检测到14种亚基和22种亚基组合,13份材料具有5 10亚基,2份具有2*亚基,2份具有14 15亚基,5份具有17 18亚基,5 10亚基在春小麦中出现的频率较冬小麦中高;品种HMW—麦谷蛋白亚基品质得分在4—12分之间,春小麦平均得分7．6,冬小麦平均得分6．6。结果表明：品种间GLu—1位点遗传变异差异大,亚基种类丰富,但优质亚基分布频率较低,品质评分较低,主要原因是其亲本含有优质亚基的比率太低。可见,丰富优质资源,提高小麦5 10亚基的分布频率是今后小麦品质育种的方向。     

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。     

新疆的小麦品种（系）麦谷蛋白优质亚基分布规律研究

麦谷蛋白亚基对小麦品质有重要影响,优质亚基的利用是小麦品质遗传改良的重要途径。为了探讨新疆小麦优质亚基的分布规律,利用已开发的优质亚基和1B/1R易位系的分子标记,对新疆1242份小麦品种资源进行检测,结果表明,在新疆小麦品种资源中,优质亚基2*、7+8、5+10、glu A3d、glu B3b、glu B3d、glu B3g的分布频率依次为20.2%、22.0%、21.9%、16.9%、14.3%、11.9%、10.3%;1B/1R易位系的分布频率为12.6%。在冬小麦品种资源中,国外品种(系)5+10、1B/1R易位系的分布频率均最高,7+8、glu B3d、glu B3g的分布频率均最低;审定品种2*、glu B3d、glu B3g的分布频率均最高。在春小麦品种资源中,国外品种(系)glu B3d的分布频率最高;国内品种(系)5+10、glu A3d、1B/1R易位系的分布频率最高,2*、glu B3d的最低;审定品种2*的分布频率最高,glu B3b、glu B3g的最低。总体来看,新疆春小麦优质亚基的分布频率总体高于冬小麦;导入LMW-GS优质亚基是新疆小麦品质进一步改良的重要方向;地方品种是LMW-GS优质亚基的良好供体。从1242份新疆小麦品种(系)中挑选出兼含多个优质亚基的冬、春小麦品种(系)各21份、24份,可在小麦品质遗传改良中加强利用。     

基于醇溶蛋白的20份小麦种质遗传完整性分析

采用醇溶蛋白电泳技术对同一品种不同繁殖年份的20份小麦种质进行遗传完整性分析。结果表明：供试种质中有10份具有一种醇溶蛋白谱带带型的同质性种质;另外10份具有2～4种醇溶蛋白谱带带型的异质性种质,其中6份为地方品种。表明地方品种具有较高的遗传多样性。在10份异质性种质中,两个繁殖年份种质之间的醇溶蛋白带型频率变化差异不显著的有5份,其第一繁殖年份的种质发芽率均高于75％,而另外5份存在显著差异的种质,第一年份的发芽率都低于66％。进一步分析表明,这10份异质性种质在两个繁殖年份之间,其发芽率差值与带型频率差值之间呈极显著正相关,相关系数为0．8665。上速结果表明,小麦更新时较高的发芽率是维持异质性种质遗传完整性的关键因素。