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山西小麦品种(系)的高分子谷蛋白亚基遗传变异分析

来源:中国气体设备网发布日期:2017-10-18

  18卷一第if2000年6月四川农业大学学报山西小麦品种(系)的高分子谷蛋白亚基遗传变异分析李光蓉1杨足君S畅志坚2(1.四川农业大学小麦研究所,四川都江堰611830 2.山西省农科院作物遗传研究所,山西太原04100⑴种,13个为新近育成的优良品系,分析了它们的高分子谷蛋白亚基组成。同时按照Payne等的谷蛋白亚基评分标准,进行了品质评分。结果表明,山西小麦育成品系的高分子谷蛋白亚基的组成较差,主要表现在:Glu―A1位点上主要为Null或1亚基,2x较少;在Glu―B1上为7+8、7+9或20亚基;而在Glu―D1上主要为2+12亚基优质的5+10亚基组合较少。这也可能部分解释了山西小麦的烘烤品质较差的原因。因此,可以加强引进具有优质谷蛋白亚基的小麦种质资源,综合利用SDS―PAGE等技术将它们引入小麦品种中,丰富小麦品种中谷蛋白亚基组成的遗传基础,从而进一步提高山西小麦的品质育种的水平。另外,其中的5个含优质亚基、兼抗条锈病的品种(系)可以作为四川小麦育种的种质资源。

  小麦种子储藏蛋白包括麦醇溶蛋白(Gliadin)和麦谷蛋白(Glutenin),其中控制麦醇溶蛋白的基因位于小麦第1和第6同源群染色体的短臂上,而编码谷蛋白的基因则位于相应染色体的长臂上。大量研究表明,麦醇溶蛋白和麦谷蛋白的含量和组成等决定小麦加工品质的优劣,而与功能密切相关的谷蛋白基因则主要集中于其高分子谷蛋白亚基基因的组成上,控制这些高分子谷蛋白亚基的位点仅存在于小麦1A、1B和1D染色体的长臂上,分别被命名为GluA1、GluB1和GluD1.虽然在这些位点上存在大量的等位基因变异,但是一些高分子谷蛋白亚基组成与面包烘烤品质的正相关性己被大量证实,许多国际的种质资源中心己经开展了大量的小麦高分子谷蛋白亚基组成的分析工佾'而且通过以高分子谷蛋白亚基作为重要手段的选择方法,己经被成功地应用在英国小麦品种的品质改良上。对来源于加拿大的优质面包小麦的高分子谷蛋白亚基的组成分析,也揭示了其优质亚基所占比例极高,高分子谷蛋白亚基的编号参照Payne等提出的命名标准进行,而品质评分按Payne的计算方法进行1 2结果与分析2.1供试材料中单个亚基的分布进行的高分子谷蛋白亚基的结果列于表1,部分材料的高分子谷蛋白亚基电泳图谱见,从中可见本电泳方法所得的高分子谷蛋白亚基的带谱较细,能准确地区分迁移率相近的带谱,因此可以清晰四川农业大学学报bookmark1地分辨出供试材料的所有亚基。将小麦高分子谷蛋白亚基等位变异及频率进行统计,结果列于表2在高分子谷蛋白亚基位点Glu―A1上,推广品种和育成品系的分布比较一致,亚基缺位N(null)所占比例高达50%亚基1平均占33%亚基2亚基组合所占比例上看,亚基7+8为最高,达53.8%而7+ 9所占的比例也较高,在推广品种和育成品系中分别占26. 9%和30.8%而亚基20在推广品种占19.35%在育成品系中亚基20和6+8共占19%在Glu―D1上的组合上变异较为丰富,主要有5+10,2+123+12和4+12等4种。其中2+12亚基的组合占50%以上。对于5+10亚基,在育成品系中占30.8%高于推广品种中的15.4%4+12带在推广品种中高于育成品系。

  表1山西小麦品种的高分子谷蛋白亚基分析品种(系)品质评分品种(系)品质评分晋16晋45晋20晋46晋21晋47晋22晋50晋23晋51晋24晋54晋27运晋29运晋30运晋31运晋32运晋33运97品5晋34运晋36运晋37运晋38运晋39运晋40运晋42运晋43 2.2不同亚基组合在供试材料中的分布在推广品种中有13种亚基组合的评分平均为6. 6分,育成品系为6.8分,比推广品种的评分为6.4分略有提高。从谷蛋白位点的贡献来看,主要由于Glu一D1位点的作用,结合前面的分析,这是由于5 +大山西小麦品种(系种高分子谷蛋白亚基的他满亚基的频率有所提高所致。

  李光蓉(等)山西小麦品种(系)的高分子谷蛋白亚基遗传变异分析四川农业大学学报bookmark4 3讨论山西小麦的高分子谷蛋白亚基的综合评分为66与我国小麦品种的整体水平6.8分相当,具有一定的差距。究其原因,从高分子谷蛋白亚基的基因位点上,主要表现在对品质评分较低的亚基,如Glu―A1的亚基N、在GluB1上的亚基20,6+8,7+9和GluD1上的亚基3+124+12所占比例较高,而对品质评分高的优质亚基,如GluA1的2'、GluD1的5+10带所占的比例较低。因此从高分子谷蛋白的亚基组成的改良上,可以通过有目的地杂交,定向选择进一步加己有的优质亚基如2 5+10等在小麦品种中比例。同时引入在山西小麦品种(系)中没有的优质亚基,如从墨西哥或加拿大潘幸来,Smith析。遗传学报,199825(3):252258.四川大学学报(自然科学版)199835(论文集):3035李光蓉(等)山西小麦品种(系)的高分子谷蛋白亚基遗传变异分析bookmark6(本文审稿周永红)

(完)

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