麦谷蛋白亚基与揉面仪特性等小麦品质性状的关系及其分子标记研究

摘要

麦谷蛋白亚基是决定小麦加工品质的重要因素。本文研究了197份我国代表性冬小麦品种(系)以及PH82-2/豫麦35组合F3～F5代株系中麦谷蛋白亚基的分布和组成情况，探讨了其对揉面仪特性等小麦加工品质性状的影响，并重点对控制小麦Glu-B1位点高分子量麦谷蛋白Y型亚基基因的分子标记进行了研究。主要研究结果如下： 1、在Glu-A1位点，我国小麦品种中1亚基的频率为64.0％，N亚基为32.5％，2*亚基频率低，为3.5％；在Glu-B1位点，7+9亚基占56.8％，7+8亚基为26.4％，14+15亚基为10.7％，而20、13+16、7亚基的材料极少(频率分别为3.6％、1.5％和1％)；在Glu-D1位点，2+12和4+12亚基合计占63.0％，而5+10亚基的比例偏低，为37.0％。1BL/1RS易位系的比例仍然偏高，为50.8％。 2、从各位点对揉面仪特性等小麦加工品质性状的影响看，Glu-1和Glu-3位点的效应大小为：Glu-D1＞Glu-B1＞Glu-B3＞Glu-D3=Glu-A3。就单个亚基对加工品质的贡献大小来看，在Glu-B1位点，对蛋白含量和SDS沉降值而言，14+15＞7+9；对绝大多数揉面仪参数(峰宽度除外)而言，7+9＞14+15。在Glu-D1位点，5+10＞2+12。在Glu-A3位点，Glu-A3d＞Glu-A3a。在Glu-B3位点，对蛋白含量、SDS沉降值和部分揉面仪参数指标，如峰宽度和8分钟曲线宽度而言，Glu-B3d＞Glu-B3j,而对和面时间、曲线下降斜度、峰积分则Glu-B3j＞Glu-B3d；在Glu-D3位点，Glu-D3c=Glu-D3b。非1BL/1RS易位系(含有Glu-B3d)的蛋白含量、SDS沉降值、峰宽度与8分钟曲线宽度显著好于1BL/1RS易位系(含有Glu-B3j)，但其和面时间、曲线下降斜度与峰积分不如1BL/1RS易位系。 3、针对小麦Glu-B1位点高分子量谷蛋白亚基Y型基因的编码或启动子区域所存在的DNA序列的变异，设计了40对引物。研发出一套基于PCR的HMW-GS基因(编码By亚基)的特异标记。采用一套用SDS-PAGE和RP-HPLC的方法确定的含不同Glu-B1等位基因的测试品种对标记的有效性加以验证。引物对ZSBy8F5/R5对存在于Glu-B1b(Bx7+By8)以及Glu-B1u(Bx7*+By8)等位基因中的By8基因表现出特异性，可利用该标记将By8与By8*区别开，也可用来区分两个优势Glu-B1等位基因Glu-Bli(Bx17+By18)以及Glu-Blb(Bx7+By8)。两个引物对ZSBy9aF1/R3以及ZSBy9F7/R6都可产生对Glu-Blc(Bx7+By9)特异的带型，因而可将含By9的等位基因与非By9类型区别开来。引物对ZSBy9F2/R2能够产生Glu-Blf(Bx13+By16)特异的带型并能够将Glu-B1h(Bx14+By15)与Glu-Ble(20)区别开，而后两者很难通过SDS-PAGE蛋白电泳加以区分。结果还证明所研发的标记可用于杂种分离世代HMW-GS的选择，因而可代替SDS-PAGE和RP-HPLC分析，在小麦品质育种中对位于Glu-B1位点的目标等位基因进行选择。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章文献综述

第二章我国冬麦区小麦品种HMW-GS组成和1BL/1RS分布及其与揉面仪特性等小麦品质性状的关系

第三章PH82-2/豫麦35组合后代品质表现及其与麦谷蛋白组成间的相关

第四章高分子量麦谷蛋白亚基分子标记的研究与验证

第五章结论

参考文献

致谢

附录

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