利用RIL群体研究小麦Wx基因对面团流变特性的影响

论文摘要

本试验以三个Wx基因位点都突变的糯小麦与Wx基因位点都正常的普通小麦杂交的重组自交系（RIL）F7代为材料,根据已知的Wx基因序列设计引物,应用PCR的方法,鉴定了RIL群体中小麦Wx基因的突变类型;还运用混合线性模型的方法,分析了Wx蛋白缺失对面团主要流变学特性的影响,给出了Wx基因效应的估计值;同时,分析了Wx基因、高分子量谷蛋白亚基及其互作效应对面团流变学特性的影响,并相应地计算了各基因型的估计值,以用于分子标记辅助育种。主要研究结果如下:1. RIL群体Wx基因突变体的鉴定与分析用“单粒传”法构建了一个含有8种Wx基因组合类型的重组自交系群体（RIL）;应用PCR方法,对各植株的Wx基因突变体进行检测,发现在228个株系中,正常类型的株系有48个,Wx-A1突变体为26株,Wx-B1突变体为32株,Wx-D1突变体30株,Wx-A1/B1位点突变体28株,Wx-A1/D1位点突变体20株,Wx-B1/D1位点突变体28株,糯质小麦16株;三个基因突变的比率约为1:1:1,符合孟德尔独立遗传规律。2. RIL群体中Wx基因对面团流变学特性的影响8种类型（Wx-A1、-B1和-D1正常型、缺失型随机组合）的面团揉混和拉伸特性测试结果表明,不同Wx蛋白缺失类型的揉混和拉伸特性变异程度均较大,Wx蛋白对面团的揉混和拉伸特性有显著影响:缺AB及缺BD型对最大抗延阻力和拉伸曲线面积有显著的负效应,缺BD型对面团的延展性有显著的正效应,全缺失糯质型对最大抗延阻力以及拉伸曲线面积有显著的正效应,但对面团延展型有显著的负效应;对于揉混特性,Wx基因对和面时间、中线峰值宽度、右线斜率和8分钟尾高均没有显著的效应,而缺B、缺D、缺AB以及缺BD和全糯质型均对中线峰值高度有负效应或正效应,缺AB、缺BD型和全糯质型对揉混峰值面积有显著的负效应或正效应;这些效应同各缺失类型对直链淀粉的效应有很高的一致性。3. RIL群体中Wx基因与HMW-GS的互作效应对面团流变学特性的影响将HMW-GS Glu-A1位点的1亚基和null、Glu-D1位点的2.2+12和5+10亚基,按组合分成4种类型;将Wx基因和HMW-GS作为独立因素,分别以各基因型为水平,用混合线性模型检测其对面团流变学特性的影响;结果表明,Wx基因主要对最大抗延阻力、拉伸曲线面积和中线峰值高度有影响,各类型效应同上部分一致;HMW-GS主要对最大抗延阻力、延伸度、和面时间及面团揉混峰值面积有显著影响,其中亚基1、5+10对最大抗延阻力、和面时间和揉混峰值面积有正效应,2.2+12对面团延展性有正效应;Wx基因与HMW-GS的互作效应主要对面团延伸度、和面时间、中线峰值宽度和峰值面积有影响,基因型AD缺失/1/5+10、B缺失/1/5+10、AD缺失/1/2.2+12和BD缺失/null/2.2+12等分别对其有较大的正效应或负效应。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 本研究的目的意义
• 1.2 国内外现状
• 1.2.1 淀粉的种类和特性
• 1.2.2 淀粉的生物合成
• 1.2.3 waxy 蛋白的研究
• 1.2.4 小麦 Wx 蛋白对品质性状的影响
• 1.2.5 HMW-GS 对小麦品质的影响
• 第二章 Wx 基因位点的鉴定
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 Wx 基因的进化分析
• 2.2.2 Wx 位点的 PCR 鉴定
• 2.3 讨论与结论
• 第三章 Wx 基因对品质的影响
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 取样和制粉
• 3.1.3 面粉品质性状测定
• 3.1.4 统计分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 Wx 蛋白组合类型的划分
• 3.2.2 RIL 群体的主要拉伸特性分析
• 3.2.3 Wx 基因对面团拉伸特性的影响
• 3.2.4 RIL 群体的主要拉揉混性分析
• 3.2.5 Wx 基因对面团揉混特性的影响
• 3.3 结论与讨论
• 3.3.1 面团流变学参数与品质的关系
• 3.3.2 Wx 基因对面团流变学特性的影响
• 第四章 Wx 基因与 HMW-GS 基因对品质的影响
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 试验方法
• 4.1.3 统计分析
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 Wx 与 HMW-GS 对面团拉伸特性的效应
• 4.2.2 Wx 与 HMW-GS 对面团揉混特性的效应
• 4.2.3 不同基因型对面团流变特性的效应
• 4.3 结论与讨论
• 4.3.1 混合线性分析方法的优点
• 4.3.2 Wx 基因和 HMW-GS 对面团流变特性的影响
• 4.3.3 各组合基因型对面团流变学特性的影响
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表的论文