黄淮麦区部分小麦新品种（系）高分子量谷蛋白亚基及醇溶蛋白的鉴定分析

摘要

小麦(Triticum aestivum L.)籽粒储藏蛋白是食物中主要的植物蛋白之一，其种类及含量决定了小麦面粉的加工品质，如蒸煮及烘烤品质等。根据溶解性的不同，小麦籽粒储藏蛋白可分为醇溶蛋白和谷蛋白两大类，而谷蛋白根据其分子量大小又可分为高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)和低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)两类。醇溶蛋白和谷蛋白的含量、组成、互作及与糖类物质的互作等与面团的弹性和延展性密切相关，决定面粉加工品质的优劣。黄淮麦区是我国小麦的主产区之一，小麦种植面积约占全国总面积的40～44％，小麦产量约占全国总产量的45％左右。近年来，黄淮麦区的小麦育种工作者培育了大量的小麦新品种(系)，为了了解和掌握黄淮麦区小麦新品种(系)的高、低分子量谷蛋白亚基以及醇溶蛋白组成情况，弄清黄淮麦区小麦品质育种现状，本研究采用SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术对105份黄淮麦区小麦新品种(系)的高分子量谷蛋白亚基组成进行分析，采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)技术对106份黄淮麦区小麦新品种(系)进行醇溶蛋白遗传多样性分析，采用位点特异PCR(site-specific-PCR)及等位基因特异PCR(Allelic-specifec-PCR)技术对其中新发现的高分子量谷蛋白亚基对5+12进行分子鉴定，得到的结果如下： 1.采用SDS-PAGE电泳技术对105份黄淮麦区小麦新品种(系)的高分子量谷蛋白亚基组成进行了分析，结果表明Glu-1点上有12种等位基因变异，变异类型及分布频率是：Glu-Al位点3种，分别为1(67.62％)、2*(4.76％)、N(27.62％)；Glu-B1位点6种，分别为7+8(39.05％)、7+9(47.62％)、14+15(10.48％)、13+16(0.95％)、13+19(0.95％)、17+18(0.95％)：Glu-D1位点3种，分别为2+12(46.67％)、5+12(26.67％)、5+10(26.67％)。共有23种亚基组合，且有一批携带5+12，5+10，1，2*，7+8，14+15，17+18，13+16等对面包品质有正向作用的优质亚基或亚基对。5+12亚基是面包小麦中新出现的亚基对，对面包品质的影响优于5+10。5+10、2*等在黄淮麦区小麦品种(系)中的比例仍偏低。研究结果基本反映了黄淮麦区小麦新品种(系)的高分子量谷蛋白亚基组成情况，在今后的小麦育种中还应加强对具有优质谷蛋白基因的亲本材料进行引进和利用。 2.对于28份从蛋白质水平上判定Glu-D1位点高分子量谷蛋白亚基对为5+12的小麦新品种(系)，采用特异PCR技术从分子水平上进一步验证，结果表明此28份样品其Glu-D1位点都为5+12亚基，这个结果从分子水平上有力的证明了小麦中稀有亚基对5+12的存在，它对正确评价小麦面包的烘烤品质具有巨大的作用。 3.采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)技术对黄淮麦区106个小麦新品种(系)进行醇溶蛋白基因位点的特异性检测，分析了不同品种(系)间醇溶蛋白带型的遗传差异，结果表明106份材料共有106种带型，每种材料可分离10～24条谱带，106份材料共分离出63条带。45份材料具有1BL/1RS易位系标记性位点G1i-B11，占供试材料的42.5％。106份材料间的遗传距离在0.0287～0.9744之间，平均值为0.5703。基于遗传距离的聚类分析表明供试材料在遗传距离0.646水平上聚为5类。结果表明供试的黄淮麦区小麦新品种(系)具有广泛的醇溶蛋白遗传多样性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

1.1小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)的研究进展

1.1.1小麦高分子量谷蛋白亚基的鉴定

1.1.2小麦高分子量谷蛋白亚基的命名

1.1.3小麦高分子量谷蛋白亚基的分子结构

1.1.4小麦高分子量谷蛋白亚基的基因定位

1.1.5小麦高分子量谷蛋白亚基的等位基因变异

1.1.6小麦高分子量谷蛋白亚基的遗传特点

1.2小麦醇溶蛋白研究进展

1.2.1小麦醇溶蛋白等位基因的鉴定方法

1.2.2小麦醇溶蛋白的命名

1.2.3小麦醇溶蛋白的分子结构

1.2.4小麦醇溶蛋白的基因定位

1.2.5小麦醇溶蛋白等位基因的变异

1.2.6小麦醇溶蛋白的遗传特点

1.2.7醇溶蛋白与小麦品质性状

1.3 1BL/1RS易位系的研究进展

1.3.1 1BL/1RS易位系的来源

1.3.2 1BL/1RS的鉴定方法

1.3.3 1BL/1RS易位系与小麦加工品质

1.3.4 1BL/1RS易位系改良小麦品质的方法

1.3.5 1BL/1RS易位系在我国小麦育种中的应用

1.4研究目的及意义

2材料与方法

2.1材料

2.1.1供试材料

2.1.2主要仪器设备

2.2方法

2.2.1黄淮麦区部分小麦新品种(系)高分子量谷蛋白亚基组成分析

2.2.2黄淮麦区部分小麦新品种(系)醇溶蛋白的鉴定分析

3结果与分析

3.1黄淮麦区部分小麦新品种(系)高分子量谷蛋向亚基组成分析

3.1.1蛋白水平上的分析

3.1.2 DNA水平上的分析

3.2黄淮麦区部分小麦新品种(系)醇溶蛋白遗传多样性分析

3.2.1醇溶蛋白标记位点的多态性

3.2.2 1BL/1RS易位系的检测

3.2.3遗传距离分析

3.2.4聚类分析

4讨论

4.1黄淮麦区小麦新品种(系)高分子量谷蛋白亚基组成现状

4.2醇溶蛋白多态性在研究普通小麦遗传差异上的应用

4.3 1BL/1RS易位系对小麦品质的影响及利用

5结论

参考文献：

附注 英文缩写(Abbreviations)

致谢