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。     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基分离方法的研究

小麦高分子量麦谷蛋白亚基（ＨＭＷ－ＧＳ）与小麦面包烘烤质量和面粉的加工特性密切相关,ＳＤＳ－ＰＡＧＥ是其常用的分离方法之一。ＳＤＳ－ＰＡＧＥ方法一般分为２类：第一类采用１１％和５％浓度的胶,后者用于分离２亚基和２＾＊亚基,该种方法常使用碱性提取液,需要２次电泳过程,且在５％浓度的胶中ＨＭＷ－ＧＳ易于和麦醇蛋白混淆;另外一类ＳＤＳ－ＰＡＧＥ采用梯度胶,配合使用银染方法,制梯度胶则使用梯度仪及磁力搅拌     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基的 SDS-PAGE方法

小麦高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)与小麦面粉的加工品质密切相关,SDS-PAGE是其常用分离方法。在前人工作的基础上摸索了一套适于分析HMW-GS的SDS-PAGE方法,具有简便、快速、微量、不影响种子萌发出苗、分辨率好、制成干板清晰、不皱缩、易保存等优点,以供有关工作者参考。     

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。     

异源八倍体小冰麦体细胞无性系的建立及其染色体变异

从５个异源八倍体小冰麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ －Ａｇｒｏｐｙｒｏｎ）的叶片、幼穗及成熟胚诱导愈伤组织,建立体细胞无性系,获得大量再生植株。附加一个冰草染色体组的异源八倍体小冰麦杂种无性系中３７．５％ 表现变异,其中非整倍体植株变异较多,很多变异的再生植株形态与小麦近似,同时出现一定数量染色体重排、交换、易位、断裂、融合等变异。结果表明,通过杂种无性系变异进行染色体基因转化及遗传修饰是一条可行的途径。实验还观察了小冰麦愈伤组织分化过程中绿点的形成过程,首次提出两种类型绿点,即芽绿点和根绿点,并描述了两者的差异     

小伞山羊草高分子量麦谷蛋白亚基及其基因的鉴定

运用SDS_PAGE和分子克隆技术 ,对小伞山羊草 (Aegilopsumbellulata ,UU ,2n =2x =14)的高分子量麦谷蛋白亚基 (1Ux ,1Uy)及其编码基因进行了鉴定。SDS_PAGE分析表明小伞山羊草不同基因型中的 1Ux的电泳迁移率接近或慢于普通小麦 1Dx2 .2亚基的电泳迁移率 ,1Uy亚基的电泳迁移率一般接近或慢于普通小麦的 1Dy类亚基。采用PCR扩增技术获得了 1Ux和 1Uy亚基编码基因的全长编码区 ,并对一个 1Uy基因的全长编码区进行了全序列测定。对推导的氨基酸序列进行比较发现 1Ux和 1Uy亚基具有与来自于其他物种的高分子量麦谷蛋白亚基一致的一级结构 ,聚类分析显示 1Ux和 1Uy亚基与D基因组编码的高分子量麦谷蛋白亚基在起源和进化上具有较高的相似性。     

小伞山羊草高分子量麦谷蛋白亚基及其基因的鉴定

运用SDS-PAGE和分子克隆技术,对小伞山羊草(Aegilops umbellulata,UU, 2n = 2x = 14)的高分子量麦谷蛋白亚基(1Ux, 1Uy)及其编码基因进行了鉴定.SDS-PAGE分析表明小伞山羊草不同基因型中的1Ux的电泳迁移率接近或慢于普通小麦1Dx2.2亚基的电泳迁移率,1Uy亚基的电泳迁移率一般接近或慢于普通小麦的1Dy类亚基.采用PCR扩增技术获得了1Ux和1Uy亚基编码基因的全长编码区,并对一个1Uy基因的全长编码区进行了全序列测定.对推导的氨基酸序列进行比较发现1Ux和1Uy亚基具有与来自于其他物种的高分子量麦谷蛋白亚基一致的一级结构,聚类分析显示1Ux和1Uy亚基与D基因组编码的高分子量麦谷蛋白亚基在起源和进化上具有较高的相似性.     

小麦骨干亲本阿夫及其衍生品种（系）的高分子量麦谷蛋白亚基演变分析

阿夫是我国小麦育种的骨干亲本之一,由其衍生的品种(系)有171个.为了了解阿夫对衍生品种在品质育种上的贡献,本文利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术(SDS-PAGE)对阿夫及其衍生品种(系)的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)的组成与演变进行了分析.结果表明,阿夫HMW-GS组成为1/14+15/2+12,品质得分8.5分;而在衍生品种(系)中,携带与阿夫HMW-GS组成相同的品种占7.01%,平均品质得分7.68分,低于亲本阿夫.其中,由阿夫衍生的子一代到子四代品种中,携带与阿夫相同的14+15优质亚基的品种分别占28.30%、19.74%、9.09%和7.69%,平均品质得分分别是7.74分、7.84分、7.56分和7.23分,均低于亲本阿夫.结果说明,骨干亲本阿夫对其衍生后代在品质改良上的贡献很小,而主要贡献可能是当时育种目标需求的抗条锈病和丰产性等性状.     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基等电点的特性分析

运用IEF×SDS-PAGE和NEPEGE×PAGE 2种双向电泳技术对5个普通小麦品种和1个硬粒小麦品种的高分子量麦谷蛋白亚基等电点的特性进行了研究。结果表明,等位亚基之间的等电点比较相近,而非等位亚基之间的等电点存在不同程度的差异,其中普通小麦G lu-B 1位点的亚基等电点最高,属于碱性类型。用NEPHGE×SDS-PAGE电泳能够对G lu-B 1亚基的等电点特性进行比较分析。通过对麦谷蛋白亚基等电点特性及变异规律进行分析,可以为精确判断亚基类型和鉴定遗传新种质等研究工作提供有价值的信息。     

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效应的比较研究

采用SDS-PAGE方法,通过对5个亲本间杂交获得的F2群体每一单株的F3籽粒样本及其亲本进行小麦高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）组成分析,并对每一F2单株上F3籽粒群体的高分子量谷蛋白亚基组成与其籽粒蛋白质含量、SDS-沉降值的关系进行研究,分析比较黄淮麦区出现频率较高的7个亚基或亚基对的品质效应。结果表明：小麦高分子量谷蛋白亚基组成不同群体间籽粒的蛋白质含量和SDS-沉降值基本达到显著或极显著水平。优质亚基表现为：1、7＋8、14＋15和5＋10亚基。因此,黄淮麦区小麦育种应加强对这些优质亚基的引入和利用,特别是对14＋15和5＋10亚基的引入和利用。     

小麦高分子量麦谷蛋白5亚基基因的克隆及其表达载体的构建

小麦麦谷蛋白5亚基直接影响面包的烘烤品质,但我国大部分小麦品种的蛋白中缺少这种亚基。通过引物设计、PCR扩增,从Cheyenne中得到了小麦麦谷蛋白5亚基结构基因(sub5)的全长核苷酸序列(2750bp)和小麦麦谷蛋白5亚基基因启动子(Psub5)的核酸序列(630bp)。测序结果表明：得到了小麦籽粒中特异表达启动子——Psub2和用于改良小麦品质的结构基因——sub5。通过选择和改变相应的酶切位点,在构建6个中间载体的基础上,最后得到了含有目的基因的表达载体pCAM—BIAl301—Psub5—sub5—nos。酶切电泳及PCR鉴定表明：已成功地合成了sub5的表达载体。有希望通过基因工程的方法将该表达载体用于小麦的品质改良。     

Composition of High Molecular Weight Glutenin Subunits in Common Wheat Varieties and Promising Lines

The composition of high molecular weight glutenin subunits (HMWGS) is studied by means of the SDS-PAGE electrophoresis method in varieties of winter (obtained with the involvement of the Agropyron glaucum (Desf.)) and spring common wheat created in the West Siberian region. Data on HMWGS in the promising lines obtained with the involvement of the Triticum timopheevii Zhuk. and T. dicoccum var. farrum (having a complex resistance to pathogens) are presented. The prospects of the creation of spring common wheat varieties with the involvement of the presented lines and the use of some of them as a model for the study of heterosis mechanisms are discussed.     

表达7个高分子量谷蛋白亚基的小麦新种质创制、鉴定及分子细胞学分析

报道了六倍体小黑麦和普通小麦杂交、回交获得的特异表达7个高分子量谷蛋白亚基的2个小麦新种质——NR98116-9-2和NR98116-9-3的创制、形态性状、染色体组成、遗传稳定性、抗条锈病鉴定以及HMW-GS组成的鉴定结果。这2个品系的植株形态为普通小麦型,Feulgen染色、GISH结合C-带综合鉴定表明：NR98116-9-2为3R／3D代换系,2n=42;NR98116-9-3为3R附加系,2n=44;减数分裂中期Ⅰ染色体配对正常,具有较高的遗传稳定性。接种鉴定表明：它们高抗小麦条锈病。种子全蛋白和高分子量谷蛋白选择性沉淀的SDS-PAGE分析表明：它们具有的7条高分子量谷蛋白亚基组成分别是1、14＋15、6r＋8、4＋12和1、14＋15、6r＋8、5＋10,其中包括2个Glu-B1位点。     

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.     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基序列及其结构与加工品质的关系

高分子量麦谷蛋白亚基（high molecular weight glutenin subunit,HMW-GS）是小麦种子贮藏蛋白的主要成分,其组成、含量和结构直接影响小麦面粉面筋的弹展性,决定着小麦的加工品质。本文主要对小麦HMW-GS的序列、结构和亚基之间组合形式做了详细的综述,并较系统地讨论了HMW-GS的结构和组成、特点等与面粉的加工品质之间的关系以及如何从定性和定量两方面来影响面粉的加工品质。     

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。     

Two Novel Y-Type High Molecular Weight Glutenin Genes in Chinese Wheat Landraces of the Yangtze-River Region

High molecular weight glutenin subunits (HMW-GSs) are key determinants for the end-use quality of wheat. Chinese wheat landraces are an important resource for exploring novel HMW-GS genes to improve the wheat baking quality. Two novel Glu-1Dy HMW-GSs (designated as 1Dy12.6 and 1Dy12.7) were identified and cloned from two Chinese wheat landraces Huazhong830 and Luosimai. The 1Dy12.6 and 1Dy12.7 subunits were deposited as the NCBInr Acc. No KR262518, and KR262519, respectively. The full open reading frames (ORFs) of 1Dy12.6 and 1Dy12.7 were 2022 bp and 1977 bp, encoding for proteins of 673 and 658 amino acid residues, respectively. Each contains four typical primary regions of HMW-GSs (a signal peptide, N- and C-terminal regions, and a central repetitive region). Their deduced molecular masses (70,165 Da and 68,400 Da) were strikingly consistent with those identified by MALDI-TOF-MS (69,985Da and 68,407 Da). The 1Dy12.6 is the largest 1Dy glutenin subunits cloned in common wheat up to date, containing longer repetitive central domains than other 1Dy encoded proteins. In comparison with the most similar active 1Dy alleles previously reported, the newly discovered alleles contained a total of 20 SNPs and 3 indels. The secondary structure prediction indicated that 1Dy12.6 and 1Dy12.7 have similar proportion of α-helix, β-turn, and β-bend to those of 1Dy10 (X12929). The phylogenetic analysis illustrated that the x- and y-type subunits of glutenins were well separated, but both 1Dy12.6 and 1Dy12.7 were clustered with the other Glu-1Dy alleles. Our results revealed that the 1Dy12.6 and 1Dy12.7 subunit have potential to strengthen gluten polymer interactions, and are valuable genetic resources for wheat quality improvement.