染色体工程法聚合小麦优质麦谷蛋白亚基及其对品质影响的研究

论文摘要

大量研究表明,小麦HMW-GS各等位基因对品质的影响具有加性、互作效应。为了研究优质亚基的聚合效应,本文从两个途径进行了优质亚基的聚合。同时针对我国14+15亚基对小麦加工品质贡献在不同品种间所表现的差异性,进行了低分子量谷蛋白亚基Glu-2位点的研究。结果如下: 1.染色体工程聚合14+15和5+10优质亚基:同正常二体杂交方法聚合小麦优质麦谷蛋白亚基的聚合效率相比较,采用小偃6号1D单体聚合优质亚基具有很高的聚合效率。通过F2代子粒的室内SDS-PAGE电泳对14+15和5+10亚基聚合体的筛选分析,认为利用单体材料聚合小麦亚基的效率达到24%;获得农艺性状优良的14+15和5+10亚基聚合株系3个。采用常规杂交和生化鉴定方法将小麦品系9434的高分子量麦谷蛋白亚基14+15与9257的5+10优质亚基聚合,获得8个重组姊妹系。 2.优质亚基聚合体的品质特性:高分子量麦谷蛋白组成为1,14+15,2+12与亚基组成为1,14+15,5+10的姊妹系相比较:硬度、Zeleny沉降值、干面筋和湿面筋没有差别（P>0.1）,出粉率略有差别但不显著（P>0.05）,蛋白质含量低3.5%-11.6%（P<0.01）;粉质仪各参数指标有显著差异或极显著差异,吸水率低1.2%-3.2%（P<0.05）,形成时间平均差1min（P<0.05）,稳定时间相差0.5min-1.5min（P<0.01）;弱化度高50-5FU（P<0.05）,评价值平均低7.6左右（P<0.05）,FQN值低3-15（P<0.05）。高分子量麦谷蛋白组成为1,7+8,5+10与亚基组成为1,14+15,5+10的姊妹系的单样本平均数测验表明:后者在湿面筋、出粉率和形成时间显著高于前者,其它指标无显著差异。 3.D型低分子量亚基（Glu-2）位点变异初步分析:我国优质小麦品种在Glu-2位点的等位变异较大,在高分子量麦谷蛋白亚基组成为1、7+8、5+10的品种中,发现5种Glu-2位点等位变异组合;HMW-GS组成为1、7+8、2+12的品种中,发现3种Glu-2位点等位变异组合;而在HMW-GS组成为1、14+15、2+12的小偃6号类型（陕优225、小偃54、PH822等）品种中,Glu-2位点无变异。进一步对HMW-GS组合为1、14+15、2+12的优质品种和非优质品种（系）进行比较发现,中筋和弱筋品种（系）的Glu-2位点表现为非

论文目录

• 第一章 文献综述
• 1 小麦高分子量麦谷蛋白
• 1.1 小麦高分子量麦谷蛋白亚基的组成类型
• 1.2 小麦高分子量麦谷蛋白亚基的分布
• 1.3 小麦高分子量谷蛋白亚基组成与品质的相关性
• 1.3.1 HMW-GS与品质性状的统计分析结果
• 1.3.2 育种和基因操作对谷蛋白亚基和品质性状关系研究的结果
• 1.3.3 谷蛋白组分分离和重组技术对品质研究结果
• 1.3.4 近等基因系对品质性状的研究
• 2 小麦低分子量麦谷蛋白
• 2.1 低分子量麦谷蛋白亚基组成（基因多态性）
• 2.2 低分子量麦谷蛋白基因在我国的分布情况
• 2.3 低分子量谷蛋白亚基组成与品质的相关性
• 2.3.1 低分子量谷蛋白亚基含量与品质的相关性
• 2.3.2 低分子量麦谷蛋白亚基与烘烤品质的关系
• 3 小麦高低分子量谷蛋白亚基之间的相互作用
• 4 小麦谷蛋白聚合体对面筋功能的作用
• 5 小麦染色体工程与育种
• 5.1 小麦单体研究的概况
• 5.2 小麦单体的产生途径
• 5.3 小麦单体的鉴定和遗传学
• 5.4 小麦单体的用途
• 6.本研究的目的
• 第二章 染色体工程法聚合小麦优质麦谷蛋白亚基及其对品质影响的研究
• 1 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 单体杂交组合F1代检测
• 1.2.2 高分子量谷蛋白亚基SDS-PAGE电泳.
• 1.2.2.1 蛋白质的提取
• 1.2.2.2 电泳及染色
• 1.2.3 低分子量谷蛋白亚基SDS-PAGE电泳.
• 1.3 品质分析方法
• 2 结果和分析
• 2.1 染色体工程法聚合小麦优质谷蛋白亚基研究
• 1代单体植株的细胞学研究'>2.1.1 F₁代单体植株的细胞学研究
• 2籽粒SDS-PAGE分析'>2.1.2 F₂籽粒SDS-PAGE分析
• 2.1.2.1 单体组合后代SDS-PAGE分析
• 2代籽粒SDS-PAGE分析'>2.1.2.2 正常二体组合F₂代籽粒SDS-PAGE分析
• 2.1.3 麦谷蛋白优质亚基的遗传
• 2.1.4 小结
• 2.2 杂合系谱法培育近等基因系
• 2.2.1 技术路线
• 2.2.2 小结
• 2.3 14+15和5+10亚基聚合对小麦品质性状的影响
• 2.3.1 对蛋白质含量的影响
• 2.3.2 对湿面筋和干面筋含量的影响
• 2.3.3 对Zeleny沉降值的影响
• 2.3.4 对粉质仪参数的影响
• 2.3.4.1 对吸水率的影响
• 2.3.4.2 对形成时间的影响
• 2.3.4.3 对稳定时间、弱化度和评价值的影响
• 2.3.5 对粉质图质量数的影响
• 2.3.6 对烘烤品质的影响
• 2.3.7 小结
• 2.4 Glu-2位点等位变异初步研究
• 2.4.1 Glu-2位点等位基因变异组合类型SDS-PAGE分析
• 2.4.2 亚基组成为1、14+15、2+12的品种（系）的Glu-2位点基因等位变异分析
• 2.4.3 组成为1、14+15、2+12的品种（系）的品质分析
• 2.4.4 小结
• 3 结论
• 第三章 讨论
• 1.染色体工程法在小麦品质育种上的应用价值
• 2.生物技术在品质育种中的作用
• 3.小麦品质育种中优质谷蛋白亚基的作用
• 3.1 小麦谷蛋白亚基的互作效应
• 3.2 14+15亚基对品质性状的影响
• 3.3 低分子量谷蛋白亚基对品质影响的研究
• 4.杂合系谱法培育近等基因系
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介