小麦Glu-B1al/Glu-B1i和Glu-A3e/Glu-A3c近等基因系间的遗传差异

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为了解由小麦Glu-B1al和Glu-B1i编码的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)7OE+8*亚基和17+18亚基及由Glu-A3e和Glu-A3c编码的低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)间的遗传差异、HMW-GS不同位点之间以及HMW-GS与LMW-GS之间的互作效应,本研究利用连续选择性回交方法获得的回交6代(BC6)的4种(Glu-D1位点分别为5+10亚基和2+12亚基,Glu-B1位点分别为7OE+8*与17+18亚基)克丰6号小麦品种近等基因系(near-isogenic lines,NILs),和回交六代的4种(Glu-D1位点分别为5+10亚基和2+12亚基,Glu-A3位点分别为 Glu-A3c和Glu-A3e亚基)龙麦19小麦品种近等基因系为试验材料,通过对这些近等基因系全面的品质分析结果,对上述问题进行了研究及探讨。田间试验设计采用双列对比排列,四次重复。结论如下:  4种克丰6号小麦品种近等基因系2年的结果表明,HMW-GS7OE+8*与17+18近等基因系相比在反映蛋白质数量的指标籽粒蛋白含量和干面筋含量上的差异很小。在反映面筋质量的指标面筋指数上提高7.6%,统计学分析差异极显著(P<0.01),7OE+8*亚基对面筋指数的提高作用在Glu-D1位点为5+10亚基时效果好于2+12亚基。在Zeleny沉降值、Zeleny沉降值/干面筋、形成时间、断裂时间上分别提高5.5%、8.4%、32.8%、8.1%,统计学分析差异均极显著(P<0.01)并且在Glu-D1位点为2+12亚基时7OE+8*亚基对以上参数的提高作用大于 Glu-D1位点为5+10亚基时的提高作用。吹泡示功仪与拉伸仪测试结果比较相似,7OE+8*与17+18亚基近等基因系相比,吹泡示功仪P值和W值,拉伸仪的最大阻力和拉伸面积均有所提高,统计学分析差异均极显著(P<0.01)。与5+10亚基的背景相比,在2+12亚基背景下,7OE+8*亚基对面筋强度的正向效应更加明显。4种克丰6号小麦品种近等基因系的多重比较结果显示,这些亚基对面筋强度的贡献7OE+8*>17+18,5+10>2+12,5+10>7OE+8*,2009年在拉伸面积和W值两项指标上7OE+8*≈5+10。  2010年4种龙麦19小麦品种等基因系的结果表明,LMW-GS Glu-A3c和Glu-A3e近等基因系相比在面粉蛋白含量和干面筋含量上差异较小。在面筋指数、Zeleny沉降值、Zeleny沉降值/干面筋分别提高了14.0%、15.7%、17.0%,统计学分析差异极显著(P<0.01),与5+10亚基的背景相比,在2+12亚基背景下,Glu-A3c亚基对这些参数的正向效应更加明显。在5+10亚基遗传背景下,Glu-A3c和Glu-A3e亚基近等基因系相比在稳定时间和断裂时间上分别提高26.8%和17.9%,而在2+12亚基背景下 Glu-A3c和Glu-A3e对这两项参数的作用效果相当。吹泡示功仪的 L值和W值分别提高11.7%和17.4%,拉伸仪的最大阻力和拉伸面积分别提高32.4%和32.8%,统计学分析差异均极显著(P<0.01),与5+10亚基的背景相比,在2+12亚基的背景下,Glu-A3c亚基对吹泡示功仪的 W值、拉伸仪的最大阻力和拉伸面积的正向效应更加明显。对4种龙麦19小麦品种等基因系多重较分析结果显示,这些亚基对面筋强度的贡献 Glu-A3c>Glu-A3e,5+10>2+12,5+10>Glu-A3c,在面筋指数上Glu-A3c略大于5+10。  以上研究表明,7OE+8*亚基是目前 Glu-B1位点已知的对面筋强度贡献最大的亚基,对烘烤品质的贡献仅次于Glu-D1位点的5+10亚基,应在当前强筋小麦品质育种过程中被广泛利用。而编码LMW-GS的 Glu-A3e应尽量避免出现在强筋小麦品种中。
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