新疆拉面品种谷蛋白和醇溶蛋白的遗传多样性及相关品质的分子标记检测

【摘要】：为研究新疆拉面谷蛋白和醇溶蛋白的遗传多样性,选用新疆拉面型小麦材料82份,应用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和酸性聚丙烯酰胺(A-PAGE)电泳技术全面分析了高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白位点的组成和分布频率,对其理化品质和面团流变学特性进行了检测,评价了拉面蒸煮品质,在此基础上研究分析了高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白位点的遗传变异对小麦理化品质、面团流变学特性及拉面品质的影响。同时利用分子标记技术对1B·1R易位系和黄色素含量在新疆小麦中的分布情况进行了研究。结果表明： 1、供试的新疆冬小麦材料普遍属于中弱筋类型,拉面感官评价总分平均为76.4分,评分在70-85分之间的材料有50份,占60.9%。说明这些材料大部分都适合制作拉面。且拉面品质评分与蛋白质含量、面筋含量和沉淀值等有一定的正相关性。 2、82份材料共出现9种高分子量谷蛋白亚基类型,Glu-A1位点出现2种亚基,Glu-B1位点出现3种亚基类型,Glu-D1位点出现4种亚基类型。亚基Null、7+8、7+9和2+12比较普遍,在Glu-A1上Null的频率为96.3%,Glu-B1上7+8和7+9亚基的频率都为42.7%,Glu-D1上2+12的频率为95.1%。经简单相关性分析表明,6种高分子量谷蛋白亚基与9项次理化品质性状相关性显著,6种亚基与14项次面团流变学特性相关性显著,5种亚基与15项次拉面感官评价指标评分相关性显著。其中7+8、5+10、2+10在本研究中为优质亚基,7、7+9、2+12为劣质亚基。 3、本研究中82份实验材料共出现38种迁移率不同的醇溶蛋白电泳谱带,每个品系平均含有18.5条电泳谱带,变异范围为10-26条,可见不同品系间醇溶蛋白差异较大。通过简单相关性分析表明,38种电泳谱带中有26条带与39项次理化品质相关性显著,14条带与38项次面团流变学特性相关性显著,12条带与42项次拉面感官评价指标评分相关性显著。测试品系中出现的醇溶蛋白电泳谱带多数为优质带,比如迁移率为19.5、21.2、24.8的谱带,可显著提高Zeleny沉淀值,还可抑制面团的弱化,增大拉伸曲线面积；迁移率为27.8的谱带不仅可显著提高湿面筋的含量,还可全面改善面团的拉伸特性,对于这些谱带在小麦育种中可以加以利用。 4、结合分析结果,筛选出一系列优质贮藏蛋白组合。对于小麦品质而言,亚基7+9和迁移率为37.1、40.1、72.9、74.1、84.8、89.0的谱带构成的组合有利于提高蛋白质含量和湿面筋含量；亚基7+8和迁移率82.0的组合有利于出粉率的提高；亚基5+10和迁移率为16.5、19.5、21.2、24.8、27.8、34.0、78.1、80.1、91.0构成的组合对沉淀值增大、面团形成时间延长,面团弱化度降低,拉伸曲线面积值增大有利；亚基2+10和迁移率为16.5、27.8、78.1、91.0构成的组合有利于稳定时间延长和评价值提高。对于拉面品质,亚基7+8、5+10和迁移率为30.2、34.0、40.1、56.9、59.4、62.6、74.1、89.0、91.0构成的组合对拉面的各个品质性状都有利。 5、82份小麦材料中1B-1R易位系占30.5%,高黄色素含量材料占87.8%。在新疆小麦中,1B·1R易位系的分布频率不低,多数品种黄色素含量较高,在品质育种中应重视。