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小麦(T.aestivum)高分子量谷蛋白亚基遗传变异特性的研究

高翔  
【摘要】:随着人民生活水平的提高,食品加工工业的快速发展,优质小麦生产越来越受到广泛的重视。建立小麦高分子量谷蛋白亚基与品质的相关关系,依据符合实际的品质评分系统,对小麦品种品质进行预测;弄清亚基在杂种世代中的遗传表现特征和分离规律。已成为小麦品质育种的迫切需要。本研究选取黄淮麦区种植的77 个小麦品种作为试验材料,以中国春为对照,通过SDS-PAGE 电泳分析技术,分析了小麦的高分子量谷蛋白亚基、亚基组成的变异特性,以及亚基、亚基组成对蛋白质含量和沉降值的影响效应。在数量化分析的基础上,构建小麦品质预测的回归方程。同时,选用6 个具有不同品质特性的小麦品种作为亲本,按不完全双列杂交,组配杂交组合15 个以及反交组合2 个。研究高分子量谷蛋白亚基在F1 和F2 代的遗传表现特征和分离规律,对F3 代籽粒进行亚基组成类型分群,分析亚基在同一遗传背景下对品质的效应。并讨论了小麦品种品质的改良方法。主要研究结果如下: (1)分析黄淮麦区77 个小麦品种后发现,在1A 位点上,1 亚基出现频率最高,为71.43%;2*亚基最低,仅为3.90%。在1B位点上,7+9 亚基对出现频率最高,为42.86%。7+8 亚基次之,为31.17%。17+18 亚基对出现频率最低,仅为1.30%。而优质亚基对14+15在黄淮麦区,特别是在关中麦区出现了较高的频率,为11.69%。在1D 位点上,2+12亚基出现频率相对较高,为53.25%。优质亚基5+10 也出现了较高的频率,为33.77%,居第二位。在各位点亚基的变异类型中,1B位点亚基变异类型最多,有7 种变异类型。1A 和1D 位点的变异类型较少,各有3 种。 (2)在77 个品种亚基的组成中,共发现有27 种亚基组成类型。其中,以1、7+9、2+12 和1、7+8、2+12 为主要亚基组成类型,分别为14.29%和12.99%。1、7+9、5+10和1、7+8、5+10 亚基组成类型也有较高的频率出现,分别为10.39%和9.09%。1、14+15、2+12 亚基组合出现频率也相对较高,为6.49%。这些亚基组成类型对提高小麦品种品质起了较大作用。根据试验结果推算黄淮麦区应有理论亚基组成类型63 种,而实际上只有27 种亚基类型出现。因此,黄淮麦区的亚基组成类型还有很大的变异和选择空间。从亚基组成上来说,1、7+8、5+10,1、14+15、2+12,N、7+8、5+10,1、7、5+10,1、7+9、5+10 等亚基的组成形式比较适合我国的种质资源状况。因为,在我国育成材料中,1、7+8、7+9 以及14+15、5+10 等亚基出现频率相对较高,容易获得。 (3)回归分析结果表明,三个位点对蛋白质含量和沉降值的作用顺序为:Glu-D1GluB1GluA1,且均达到显著和极显著水平。相关分析结果表明, Glu-D1 与沉降值关系最大,Glu-D1 和Glu-B1 与蛋白质含量关系最大,均达到极显著水平。通径分析结果表明:1B对1A 和1D 作用的发挥和1A 和1D 对1B作用的发挥均有正向效应,位点间有互作作用。1A 对1D 和1D 对1A 作用的发挥均很小,位点间无互作作用,是


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