部分小麦品种醇溶蛋白和高分子量谷蛋白亚基的组成及其对品质的作用

摘要

本研究利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS—PAGE)分析了黄淮地区部分具有代表性的普通小麦(Triticum aestivum L.)品种的醇溶蛋白和高分子量谷蛋白亚基的组成,分析了醇溶蛋白、高分子量谷蛋白亚基与品种的蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、吸水率、稳定时间等主要品质性状间的关系。主要结果如下:
　　 1.利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)技术对国内99份小麦新品种(系)进行了醇溶蛋白分析,共分离出蛋白带2192条,迁移率不同的谱带类型106种,其中迁移率编号为9和11的2种谱带出现频率最高,均为82.11％,有38条谱带的出现频率低于10％,这些低频率谱带仅出现在极少数的材料中,其余66条谱带出现频率在10.53％～64.21％,具有较高的多态性。每个被检测材料可电泳分离出15～30条带,大部分在18～24条之间。供试材料间遗传距离(Genetic distance,GD)在0.07～0.73之间,平均为0.59,遗传变异较大。聚类分析可将其分为4大类。与过去的小麦品种醇溶蛋白研究相比,新品种(系)的平均遗传距离缩小,遗传基础变窄。
　　 2.利用SDS-PAGE电泳技术对166份普通小麦种质材料的HMW-GS组成进行了分析。结果表明,这些材料在Glu-Al位点具有3种亚基类型(Null,1和2*),Glu-B1位点具有8种亚基类型(7+9,7+8,14+15,6+8,13+16,13*19*,17+18,7),Glu-D1位点上具有3种亚基类型(2+12,5+10,5+12)。其中强筋优质亚基14+15、17+18分别占0.6％和3.61％,5+10和5+12亚基的出现频率分别为38.55％和12.66％,而强筋麦优质亚基组合“2*,7+8,5+10”、“2*,7+8,5+12”均为0.60％,“1,14+15,5+10”和“1,17+18,5+10”分别为0.60％和1.81％。因此当前品质育种的选择应以Glu-D1位点上的5+10和5+12亚基作为强筋小麦选育基础,重点对Glu-B1位点上的14+15、17+18、7+8等亚基进行选择；以Glu-D1位点上的2+12亚基作为弱筋小麦选育基础,对Glu-B1位点上的6+8、7+9、13+16等亚基进行选择。
　　 3.小麦醇溶蛋白和高分子量谷蛋白与蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、吸水率、稳定时间等主要品质性状间的有着紧密的关系。本试验对33份供试材料的品质性状进行方差分析和多元线性回归分析,对具有5+10/5+12和2+12亚基的品种进行品质性状平均值的差异显著性分析,发现这两种亚基品种间品质差异不显著。5+10或5+12亚基对小麦加工品质贡献率与2+12没有差别,这与多数文献报道的结果不同,其原因有待进一步研究。对高分子量谷蛋白和醇溶蛋白对品质性状进行线性回归分析,结果表明,glj21.7、gli35.7、gli61.4等谱带对沉降值呈显著正向影响。Glu-Al、Glu-B1位点的贡献率要高于Glu-D1位点,5+10与2+12亚基对品质的影响较小,且两者没有显著差异。同时,对小麦品质性状的影响,醇溶蛋白的贡献率要大于高分子量麦谷蛋白。