多酚氧化酶活性基因等位变异在陕西小麦品种（系）中的分布

论文摘要

小麦是陕西重要的粮食作物,面条和馒头等面制品是当地主要的传统食品。颜色性状是这些面制品品质评价的重要指标,对其的表观色泽有着重要影响。小麦籽粒（面粉）中多酚氧化酶（Polyphenol oxidase,PPO）含量高低是面制品发生褐变的主要原因,主要由2个主效基因控制。不同PPO基因型所含的PPO活性高低存在明显差异。本研究利用PPO 18和PPO 29标记对138份陕西小麦品种（系）的PPO-2A和PPO-2D位点等位变异进行分子检测,旨在摸清陕西小麦品种（系）控制PPO活性基因组成,明确其PPO活性高低,为品质育种提供依据。陕西小麦品种（系）控制PPO活性2个主效基因的组成分布不同。在PPO-2A位点,含PPO-A1a（高PPO活性）和PPO-A1b（低PPO活性）等位变异类型的品种（系）比例分别为47.1%和52.9%;在PPO-2D位点,含PPO-D1a（中等低PPO活性）和PPO-D1b（中等高PPO活性）等位变异类型的品种（系）频率依次为30.4%和69.6%;在PPO-2A和PPO-2D位点中,含Ppo-A1aPpo-D1a（较高PPO活性）、Ppo-A1aPpo-D1b（最高PPO活性）、Ppo-A1bPpo-D1a（最低PPO活性）、Ppo-A1bPpo-D1b（较低PPO活性）等位变异组合类型品种（系）的频率存在差异,分别为10.1%、37.0%、20.3%和32.6%。陕西不同地区小麦品种（系）不同等位变异类型及其组合的分布比例也不同。在PPO-2A位点,陕西关中和陕南地区品种（系）内PPO-A1a等位基因的比率低于PPO-A1b,而渭北旱塬推广品种内PPO-A1b等位基因的比率高于PPO-A1b。在PPO-2D位点上,陕西关中、渭北旱塬和陕南地区小麦PPO-D1a等位变异类型比例均明显低于PPO-D1b类型;在陕西关中小麦中,4种组合类型比例变化趋势为PPO-A1aPPO-D1b（36.8%）＞PPO-A1bPPO-D1b（33.8%）＞PPO-A1bPPO-D1a（20.6%）＞PPO-A1aPPO-D1a（8.8%）,与陕西省品种（系）总体变化趋势一致;渭北旱塬小麦4种组合频率大小顺序为:PPO-A1aPPO-D1b（40.0%）＞PPO-A1aPPO-D1a（25.0%）＞PPO-A1bPPO-D1a（20.0%）＞PPO-A1bPPO-D1b（15.0%）;陕南品种（系）4种组合比例大小依次为:PPO-A1bPPO-D1b（38.0%）＞PPO-A1aPPO-D16（36.0%）＞PPO-A1bPPO-D1a（20.0%）＞PPO-A1aPPO-D1a（6.0%）。从以上分析可以看出,陕西低PPO活性的小麦基因型比例偏低,而高PPO活性品种（系）数量偏多,选育低PPO活性品种是陕西小麦品质改良的一个主要目标。本研究已筛选出低PPO活性含量的28份基因型,可作为面制品色泽品质育种的亲本资源。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 面制品颜色形成的原因及影响因素
• 1.2 小麦籽粒PPO活性研究
• 1.2.1 多酚氧化酶的分类
• 1.2.2 在小麦体内的分布和变化
• 1.2.3 PPO的生理生化特性
• 1.2.4 PPO与面制品颜色褐变关系
• 1.2.5 影响PPO活性的因素
• 1.2.6 PPO活性基因的遗传特性
• 1.2.7 小麦籽粒PPO活性基因分子标记
• 1.3 本研究意义和技术路线
• 第二章 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 方法
• 2.2.1 供试引物
• 2.2.2 DNA提取
• 2.2.3 PCR扩增和电泳
• 第三章 结果与分析
• 3.1 PPO-2A位点等位变异分布
• 3.2 PPO-2D位点等位变异分布
• 3.3 PPO-2A和PPO-2D位点等位变异组合类型分布
• 第四章 讨论
• 4.1 陕西小麦控制PPO活性基因组合分布
• 4.2 面制品颜色褐变机理
• 4.3 陕西小麦面制品色泽品质遗传育种研究和改良
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历