小麦淀粉特性及Waxy基因分子标记研究

论文摘要

淀粉主要被人类用作食物，同时广泛应用于食品加工业、饮料业、纺织和造纸等行业。淀粉是由许多葡萄糖残基组成的多聚糖，因其链的长短和分支程度的不同而分为直链淀粉和支链淀粉。不同的淀粉其直／支比不一样，具有独特的理化特性，最终对其加工的产品产生不同的影响。淀粉特性是影响面条品质的重要因素。以国内外冬播小麦品种（系）227份以及从晋麦66×糯麦1号中选育出经碘染籽粒剖面初步鉴定为糯性小麦的品系30份为材料，利用1D-SDS-PAGE电泳技术研究了Waxy蛋白亚基组成，并利用分子标记检测了相应Waxy基因；检测了部分材料的直链淀粉含量和RVA特性等，分析了国内主要省市小麦淀粉特性；结合生化标记、分子标记和淀粉特性三者各自的优势，探讨了快速、准确、简便筛选具有优良淀粉品质的小麦资源和品种的途径。主要结论如下：1利用1D-SDS-PAGE电泳技术可以准确检测小麦Waxy蛋白亚基组成。在国内和国外小麦品种（系）中分别筛选到缺失Wx-B1蛋白亚基的小麦品种（系）15份和6份。30份经碘染籽粒剖面初步鉴定为糯小麦的品系均是真实的糯小麦。2找到了3个可以用来检测不同Waxy基因的分子标记。引物1针对缺失的Wx-7A基因可以扩增出一条约327bp的特异带，而针对正常的Wx-7A基因可以扩增出一条约450bp的特异带；引物2针对正常的Wx-4A基因可以扩增出一条长度约440bp的特异带；引物3针对正常的Wx-7D基因可以扩增出一条长度约204bp的特异带，对Wx-7A基因可以扩增出一条具有一定多态性的特异带。3国内小麦的膨胀势、峰值黏度、低谷黏度、崩解值和最终黏度等的变异系数分别为18.16％、28.48％、43.45％、19.57％和35.10％。除糊化温度外，淀粉中直链淀粉含量与RVA各项参数呈5％和1％显著负相关。15份缺失Wx-B1小麦的膨胀势、崩解值和最终黏度与亚基正常的品种（系）间的差异达到5％显著水平。与国外优质面条小麦相比，国内小麦的淀粉品质总体上有一定差距，但主要淀粉特性的变异范围比较广，如直链淀粉含量变幅为17.79～28.75％，膨胀势为3.77～10.45g／g，峰值黏度为491.50cP～4497.00cP，低谷黏度为74.00cP～3042.00cP，崩解值为548.50cP～1986.50cP，最终黏度为69.00cP～5142.50cP，反弹值为123.00cP～2185.00cP，我国小麦品种之间在淀粉糊化特性上的差异比较明显，有可能筛选出淀粉品质优良的面条小麦品种。4糯小麦的RVA特性与非糯小麦有较大差别，崩解值明显大于非糯小麦，峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、反弹值和峰值时间明显小于非糯小麦。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 1 文献终述
• 1.1 小麦淀粉特性及其对面条品质的影响
• 1.1.1 直、支链淀粉含量/比例对淀粉特性和面条品质的影响
• 1.1.2 淀粉糊化与膨胀特性
• 1.1.3 淀粉主要特性间的关系
• 1.2 淀粉的生物合成
• 1.2.1 淀粉颗粒的沉积形成
• 1.2.2 参与淀粉合成的主要酶类
• 1.3 Waxy蛋白研究进展
• 1.3.1 Waxy蛋白的鉴定及其基因的染色体定位
• 1.3.2 Waxy蛋白的剂量效应
• 1.3.3 Waxy基因的研究
• 1.4 糯小麦及其特性和用途
• 1.4.1 糯小麦的培育
• 1.4.2 糯小麦的淀粉结构和特性
• 1.4.3 糯小麦的用途
• 1.5 分子标记在小麦淀粉品质研究中的应用
• 1.5.1 RFLP标记
• 1.5.2 STS标记
• 1.5.3 SSR标记
• 1.6 研究目的和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 全麦粉样品
• 2.2.2 Waxy蛋白的提取和SDS-PAGE电泳检测
• 2.2.3 Waxy基因的分子标记方法
• 2.2.4 直、支链淀粉含量的测定方法
• 2.2.5 膨胀势测定方法
• 2.2.6 RVA测定方法
• 2.2.7 分析方法
• 3 结果与分析
• 3.1 Waxy蛋白亚基的生化标记
• 3.1.1 我国冬播小麦品种（系）Waxy蛋白亚基分布
• 3.1.2 糯小麦品系Waxy蛋白亚基生化标记
• 3.2 Waxy蛋白亚基的分子标记
• 3.2.1 Wx-A1蛋白亚基的STS分子标记
• 3.2.2 Wx-B1蛋白亚基的STS分子标记
• 3.2.3 Wx-A1、Wx-D1蛋白亚基的SSR分子标记
• 3.3 小麦主要淀粉特性
• 3.3.1 对照品种的淀粉特性
• 3.3.2 国内品种（系）的淀粉特性
• 3.3.3 主要淀粉特性的分布频率
• 3.3.4 Wx-B1缺失与正常品种间及省市间的比较
• 3.3.5 淀粉特性间的相关
• 3.3.6 糯小麦品系的RVA特性
• 4 讨论
• 4.1 我国小麦Waxy蛋白的分布及淀粉特性
• 4.2 Waxy蛋白电泳中存在的一些问题
• 4.3 分子标记在Waxy蛋白辅助选择中的应用
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 发表文章目录
• 作者简历