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《内蒙古农业大学》 2008年
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小麦淀粉特性与Wx-A1和Wx-B1亚基的生化和分子标记

廉博  
【摘要】: 淀粉特性是影响面条等品质的重要因素。以国内外99份小麦品种(系)为材料,利用1D-SDS-PAGE和分子标记技术研究了Waxy蛋白亚基组成及其Wx-A1和Wx-B1基因;分析其淀粉特性、农艺性状和种子活力指标;探讨快速、准确、简便筛选优良淀粉品质种质资源的途径和方法。主要结论如下: 1、筛选到缺失Wx-B1蛋白亚基的品种(系)19份,未检测出Wx-A1亚基缺失材料。其中新克旱9号、新春6号、河优2号、武春3号、陇春15、宁春29、宁春31、垦红14和丰强3号等9份材料可在春小麦品质育种中进一步加以利用。 2、找到了3个可以用来检测不同Waxy基因的分子标记。STS标记结果中,Wx-7A位点的显性标记引物在野生型中扩增出1172bp的特异带,即Wx-A1a基因出现;Wx-7A位点的共显性标记引物在野生型中扩增出593bp的特异带,在缺失类型中扩增出574bp的特异带。Wx-4A位点的显性标记引物在野生型中扩增出425bp的特异带,即Wx-B1a基因出现,而在缺失该亚基的突变材料中没有扩增出425bp特异带。 3、部分材料Wx-A1基因显性标记引物检测结果与Waxy蛋白亚基电泳结果相吻合,少数材料检测到Wx-A1蛋白,却未扩增出相应的特异片段。利用Wx-A1基因共显性标记引物检测,与Waxy亚基电泳结果完全吻合。对于SDS-PAGE鉴定的19份缺失Wx-B1或Wx-D1亚基的材料来说,用Wx-4A基因的显性标记引物特异PCR扩增,均为Wx-B1b突变型。 4、供试小麦高峰粘度、低谷粘度、反弹值、最终粘度的变异系数都较高,分别为38.10%、68.24%、52.14%、59.78%,峰值时间的变异系数最小,只有9.74%,七个粘度性状中,除了糊化温度之外,其它六个性状之间达极显著正相关。其中,高峰粘度与低谷粘度、稀懈值、最终粘度、反弹值、峰值时间的相关系数分别为0.957、0.626、0.959、0.938、0.915。低谷粘度与稀懈值、最终粘度、反弹值、峰值时间的相关系数也很高,分别为0.374、0.992、0.958、0.953。 缺失Wx-B1亚基小麦品种和正常类型的低谷粘度、最终粘度和反弹值达5%显著水平,而两者之间的峰值时间、高峰粘度、稀懈值和糊化温度差异不显著。主要淀粉特性的变异范围较广,如高峰粘度为981~3990,稀懈值为748~1744,最终粘度为405~4294,反弹值为264~1836,低谷粘度为141~2458,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。 5、Wx基因变异并不会对种子活力产生不利影响。16个Wx-B1缺失型品种种子活力指标方差分析结果表明,干重、鲜种、发芽率、根长、芽长、发芽指数和活力指数在品种间均存在极显著差异,说明供试16个品种种子活力水平存在差异。其中99J-259在活力指数等多数活力指标性状表现较好。 6、Wx基因变异与株高、穗长、有效分蘖数、单株穗数、每穗粒数和千粒重无显著相关性,表明糯小麦株高偏高不是Wx基因变异造成的,可能与培育糯小麦的半糯质亲本农艺性状有关。Wx-B1缺失型小麦品种的主要农艺性方差分析结果表明,不同品种之间每穗小穗数达显著差异,在高产育种中可通过加强对每穗小穗数和每穗粒数的选择,培育多穗型或多花多实型糯小麦品种。
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