山东小麦谷蛋白亚基及与品质性状关系的研究

摘要

为了解山东小麦谷蛋白亚基组成及与品质的关系，本试验应用SDS-PAGE技术分析了山东小麦390份地方品种和225份育成品种的高低分子量谷蛋白亚基的变异类型，并对谷蛋白亚基与沉降值、面团形成时间、稳定时间和弱化度等品质性状之间的关系进行了研究，其主要结果如下： 1.高低分子量谷蛋白亚基组成：地方品种和育成品种中分别检测到18种和13种HMW-GS等位变异。其中，地方品种Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1位点亚基频率最高的分别是n(90.77％)、7+8(72.05％)和2+12(93.08％)；育成品种Glu-Al、Glu-B1和Glu-D1位点亚基频率最高的分别是1(46.67％)、7+8(51.11％)和2+12(79.11％)。地方品种和育成品种在Glu-3位点均有12个等位变异。其中，地方品种Glu-A3、Glu-B3位点亚基频率最高的分别是Glu-A3a(43.33％)和Glu-B3g(58.46％)；育成品种Glu-A3、Glu-B3位点亚基频率最高的分别是Glu-A3d(41.78％)和Glu-B3j(36.89％)。 2.地方品种在Glu-1位点的丰富度整体上高于育成品种，育成品种的遗传离散度却明显高于地方品种，地方品种和育成品种在Glu-3位点丰富度相同，但离散度仍然低于育成品种。地方品种虽然遗传离散度低，但丰富度很高，即亚基类型较多，其中有许多育成品种中所没有或很少见的亚基类型。试验发现了一个新亚基对7+22和一些稀有亚基类型如6+16、6+9*、23+22、6+8、7和8。 3.育成品种中优质亚基1、2*、17+18、13+16和5+10的频率比地方品种有所提高，但地方品种的品质性状总体看比育成品种好，差异达5％显著水平。分析其原因，可能是由于在育成品种中劣质亚基Glu-B3j(1B/1R易位系)的频率远远高于地方品种所至。 4.比较Glu-1、Glu-3各位点对品质的影响，发现Glu-B3和Glu-D1位点对品质的贡献较大，而Glu-A3和Glu-A1位点对品质的贡献较小。比较单个亚基对品质的影响，Glu-A1位点的亚基1作用最大，亚基n作用最小；Glu-B1位点的13+16、17+18和稀有亚基6+16为优质亚基，6+9*、7+9、6+8、20、7和23+22对品质的负面影响较大，新亚基对7+22对品质的贡献小于7+8；Glu-D1位点的5+10优于4+12和2+12；Glu-A3位点的Glu-A3d和Glu-A3b较优，Glu-A3c、Glu-A3a和Glu-A3e较差；Glu-B3位点的Glu-B3d和稀有亚基Glu-B3c’较优，Glu-B3j最差。 5.从地方品种中筛选得到一批优质强筋种质资源，这些品种均非1B/1R易位系。其中，19号材料的沉降值和面团稳定时间分别达到70ml和13min，沉降值在所有参试品种中(包括育成品种)是最高的；97号材料的形成时间、稳定时间和弱化度分别为4.8min、18.5min和7BU；品质比较好的材料还有77号、279号、307号、372号等，面团稳定时间均在10分钟左右。 研究认为，我国的小麦品质改良，一方面要不断从欧美各国引进具有优质亚基的品种，另一方面要充分挖掘我国现有的种质资源，筛选利用含有优质亚基的地方品种，并运用分子标记、基因克隆和转基因等技术，加快小麦品质改良步伐。本实验从615份山东小麦品种资源中发现了一些稀有亚基和优质亚基，筛选出了一批优质品种资源，为山东小麦品种资源的充分利用和新材料、新基因的挖掘打下了良好基础。

目录

文摘

英文文摘

前言

学位论文独创性声明和版权使用授权书

第一章绪论

1.1小麦品质的概念与分类

1.1.1小麦品质的概念

1.1.2小麦品质的分类

1.2小麦重要品质性状

1.3小麦谷蛋白亚基

1.3.1高分子量谷蛋白亚基

1.3.2低分子量谷蛋白亚基

1.4中国小麦品质及谷蛋白亚基组成特点

1.4.1中国小麦特点

1.4.2 1B/1R易位系

1.4.3山东小麦研究状况

1.5本研究的目的意义

第二章材料与方法

2.1试验材料

2.2试验方法

2.2.1高低分子量谷蛋白亚基的SDS-PAGE分析

2.2.2品质分析

2.2.3统计分析

2.2.4田间记载方法和标准

第三章结果与分析

3.1山东小麦高低分子量谷蛋白亚基组成及分析

3.1.1高分子量麦谷蛋白亚基

3.1.2低分子量谷蛋白亚基分析

3.2山东小麦品质性状分析

3.2.1育成品种品质性状分析

3.2.2地方品种品质性状分析

3.2.3地方品种和育成品种的品质性状比较

3.3高低分子量麦谷蛋白亚基与小麦品质的关系分析

3.3.1育成品种谷蛋白亚基与品质的关系分析

3.3.2地方品种谷蛋白亚基与品质的关系分析

第四章讨论

4.1山东小麦谷蛋白亚基组成与分布特点

4.1.1高分子量谷蛋白亚基组成与分布特点

4.1.2低分子量谷蛋白亚基

4.2山东小麦谷蛋白亚基与品质表现

4.2.1稀有和新型谷蛋白亚基对品质的效应

4.2.2位点变异对品质的影响

4.3山东小麦谷蛋白亚基遗传多样性特点

4.4山东小麦品种资源在小麦品质改良中的利用价值

4.5 本研究存在的问题和不足之处

第五章参考文献

附图1

附图2

附图3

附图4

致谢