不同Waxy蛋白缺失小麦淀粉特性及遗传规律的研究

不同Waxy蛋白缺失小麦淀粉特性及遗传规律的研究

时岩玲[1]2003年在《不同Waxy蛋白缺失小麦淀粉特性及遗传规律的研究》文中认为本文主要研究了不同Waxy蛋白缺失类型小麦品种淀粉性状的配合力和遗传力及F1代、F2代淀粉特性及F2代淀粉性状的分布规律;并分析了小麦品种淀粉特性与面条评分的关系;初步研究了Waxy蛋白的含量与小麦品质特别是淀粉特性的关系。主要研究结果如下:1 淀粉性状的配合力和遗传力分析采用NCⅡ设计不完全双列杂交配制的杂交组合,直链淀粉含量、直/支比例和总淀粉含量存在一般配合力和特殊配合力的显着差异,且母本效应大于父本效应,3个性状以非加性效应为主。支链淀粉含量以加性效应为主。直/支比例几乎不受环境型的影响。膨胀势受加性效应和非加性效应影响,非加性效应大于加性效应,总遗传力较高,但也存在一定的环境影响。峰值粘度、低谷粘度、最终粘度、回冷值和峰值时间以加性效应为主,稀懈值、糊化值以非加性效应为主。峰值粘度、低谷粘度和稀懈值受母本效应作用和父母本核基因的控制。峰值时间、糊化温度、糊化值、糊化时间受胚乳基因型的控制;其中峰值时间和糊化时间对环境型不敏感。2 Waxy 蛋白缺失小麦杂交组合的亲子相关和分布规律直链淀粉含量的父、母本的一般配合力、特殊配合力和中亲值对F1代平均值组合评价有一定作用。一般配合力、特殊配合力及F1 代平均值对F2代分离群体直链淀粉含量的整体水平有一定的预见性。F1代支链淀粉含量与父母本一般配合力和特殊配合力显着或极显着相关。后代总淀粉含量以母本效应为主。膨胀势中亲值、母本及配合力对F1代组合评价具有一定参考价值。F2代四个组合淀粉特性分布规律结果表明各个组合淀粉特性的分布均为连续分布,但分布规律因组合和性状的不同而异。组合1、组合2 和组合4的单株直链淀粉含量和支链淀粉含量符合正向的偏态分布;组合3的直链淀粉含量符合正态分布而支链淀粉含量为负向偏态分布。总淀粉含量和膨胀势的分布不同组合之间差异较大。对淀粉粘度特性的频率<WP=8>分布较为复杂,大多为偏态分布。3 Waxy蛋白缺失小麦品种正反交组合F1代淀粉特性分析F1代种子的直链淀粉含量介于糯麦和普通小麦亲本之间,非糯×糯类型的F1代比糯×非糯类型的直链淀粉含量高。降落数值与直链淀粉含量呈正相关。膨胀势与直链淀粉含量呈负相关。糯麦与其它材料的粘度特性显着不同,F1代种子的峰值粘度低于普通小麦亲本。糯麦淀粉的低峰值粘度值和特殊的糊化曲线与糯性淀粉的凝胶特性有关系;这种弱的凝胶特性主要是直链淀粉含量太低引起的。引起直链淀粉合成减少的关键因素是Waxy蛋白发生突变或缺失。4 50个小麦品种淀粉特性与面条品质的关系的研究 直/支比例与煮熟面条总评分呈极显着正相关,说明直/支比例是评价煮熟面条的一项重要品质指标。面条评分与支链淀粉含量呈负相关;面条色泽、表观状态、适口性与直链淀粉含量、直/支比例呈极显着正相关而与支链淀粉含量呈负相关。膨胀势与面条评分指标色泽、光滑性、弹性、食味呈正相关,与表观状态、适口性、粘性呈负相关。糊化温度与面条评价各项指标的相关值均很高。回冷值和糊化温度对面条评价有一定参考价值。5 Waxy蛋白与品质的关系Waxy蛋白是直链淀粉合成过程中起关键作用的酶。研究发现Waxy蛋白含量与直链淀粉含量、直/支比例呈极显着正相关,与支链淀粉含量、膨胀势呈负相关。Waxy蛋白含量与淀粉糊化特性的关系表明,Waxy蛋白含量与峰值粘度、稀懈值、峰值时间呈负相关,而与最终粘度、回冷值呈正相关。Waxy蛋白含量与面粉其它品质性状关系研究表明:Waxy蛋白含量与与降落值呈极显着正相关,与谷物特性指标如单粒直径、单粒重量、单粒硬度等呈正相关。

徐兆华[2]2003年在《小麦淀粉特性与糯蛋白的生化和分子标记》文中认为淀粉特性是影响面条品质的重要因素。以国内外冬播小麦品种(系)312份、从白火麦×Norin 67中选育出经碘染籽粒剖面初步鉴定为糯性小麦的品系60份以及鲁935031×豫麦47的F2代120个单株为材料,利用1D-SDS-PAGE电泳技术研究了Waxy蛋白亚基组成,并利用分子标记检测了相应Waxy基因;检测了部分材料的直链淀粉含量和RVA特性等,分析了国内主要麦区小麦淀粉特性;结合生化标记、分子标记和淀粉特性叁者各自的优势,探讨了快速、准确、简便筛选具有优良淀粉品质的小麦资源和品种的途径。主要结论如下:1 利用1D-SDS-PAGE电泳技术可以准确检测小麦Waxy蛋白亚基组成。在国内和国外小麦品种(系)中分别筛选到缺失Wx-B1蛋白亚基的小麦品种(系)39份和7份,同时,检测到两份可能是Wx-4A位点变异个体的运丰早101和中梁93646。60份经碘染籽粒剖面初步鉴定为糯小麦的品系中有58份是真实的糯小麦;在120个 (鲁935031×豫麦47) F2单株中缺失Wx-B1蛋白亚基的单株33株,占总数的27.5%,接近1/4的比例,表明Waxy蛋白的遗传符合孟德尔分离规律。2 找到了4个可以用来检测不同Waxy基因的分子标记。引物1针对正常的Wx-7A基因可以扩增出一条约1160bp的特异带;引物2针对正常的Wx-4A基因可以扩增出一条长度约440bp的特异带;引物3针对正常的Wx-7D基因可以扩增出一条长度约940bp的特异带,对与白火麦缺失变异的Wx-7D基因可以扩增出一条长度约360bp的特异带;引物4针对正常的Wx-7D基因可以扩增出一条长度约204bp的特异带, 对Wx-7A基因可以扩增出一条具有一定多态性的特异带。3 部分材料的Waxy蛋白亚基与分子标记之间存在差异,即蛋白亚基正常,但在进行分子检测时,没有得到相应的特异带,或是蛋白亚基缺失,却得到了特异带。利用引物1检测时,464份材料中有81份存在差异,占17.6%;引物2有49份材料存在差异,占10.6%;引物3有13份材料存在差异,占2.8%;引物4有8份存在差异,占1.7%。4 国内小麦的峰值粘度、低谷粘度、稀懈值、最终粘度等的变异系数分别为15.9%、18.5%、31.3%、14.9%。直链淀粉含量与峰值粘度和稀懈值之间存在极显着的负相关,与糊化温度之间的负相关达到显着水平,但相关系数都不高。37份缺失Wx-B1小麦的峰值粘度、稀懈值和反弹值与亚基正常的品种(系)间的差异达到1%的显着水平,直链淀粉含量、直/支比例的差异达到5%的显着水平。与国外优质面条小麦相比,国内小麦的淀粉品质总体上有一定差距,但主要淀粉特性的变异范围比较广,如直链淀粉含量变幅为23.1~33.6%,峰值粘度为1151~3522,稀懈值为192~1711,最终粘度为849~3456,反弹值为464~1192,我国小麦品种之间在淀粉糊化特性上的差异比较<WP=8>明显,有可能筛选出淀粉品质优良的面条小麦品种。5 糯小麦的RVA特性与非糯小麦有较大差别,峰值粘度和稀懈值明显大于非糯小麦,低谷粘度、最终粘度、反弹值和峰值时间明显小于非糯小麦,糊化温度则与其亲本相似。

李春燕[3]2006年在《小麦籽粒淀粉形成的理化基础及其对氮肥的响应机制》文中研究说明本研究选用大面积生产上推广应用的非糯性小麦品种和糯性小麦品系为材料,研究分析不同类型(糯性与非糯性)小麦籽粒淀粉粒形成和淀粉及其组分积累动态的差异,支链淀粉的链长分配差异及其对淀粉理化特性的影响;探讨籽粒中淀粉合成的生理机制,分析酶和内源激素与淀粉合成的关系;研究阐明不同小麦品种Waxy蛋白亚基组成及其与直链淀粉含量和淀粉膨胀势的关系;通过氮肥试验,以求进一步明确氮肥对弱筋小麦扬麦13号上述指标的调控机理,其结果可以进一步丰富淀粉形成的机理,为小麦优质栽培调控提供理论依据。本文的主要研究结果如下: 1、明确糯性与非糯性小麦籽粒淀粉积累动态、淀粉粒形成过程及品种间的差异。结果表明:不同类型小麦籽粒中总淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量和积累量随灌浆进程推移不断上升,呈“慢-快-慢”的变化趋势,糯小麦扬0369的直链淀粉含量和积累量显着低于非糯品种;直链淀粉积累速率在花后25-30天达到峰值,支链淀粉及总淀粉积累速率峰值期在花后20-25天,花后15-30天糯小麦扬0369的直、支链淀粉及总淀粉积累速率均显着低于非糯品种,因而其粒重最低。同时还对籽粒中淀粉粒形成过程进行了电镜观察,结果显示:小麦籽粒灌浆前期是以Ⅰ型淀粉粒为主,花后10天Ⅰ型淀粉粒出现了小的乳头状突起,形成体积比Ⅰ型淀粉粒明显小的Ⅱ型淀粉粒,灌浆中后期以分化Ⅱ型淀粉粒为主,之后Ⅰ、Ⅱ型淀粉粒充实直至成熟。同一籽粒腹部Ⅱ型淀粉粒多于背部,扬麦13号、扬0369Ⅱ型淀粉粒数目多于中优9507,但前两者差异不显着。采用X-射线能谱仪测定小麦籽粒糊粉层富

王海萍[4]2007年在《小麦淀粉特性及Waxy基因分子标记研究》文中研究说明淀粉主要被人类用作食物,同时广泛应用于食品加工业、饮料业、纺织和造纸等行业。淀粉是由许多葡萄糖残基组成的多聚糖,因其链的长短和分支程度的不同而分为直链淀粉和支链淀粉。不同的淀粉其直/支比不一样,具有独特的理化特性,最终对其加工的产品产生不同的影响。淀粉特性是影响面条品质的重要因素。以国内外冬播小麦品种(系)227份以及从晋麦66×糯麦1号中选育出经碘染籽粒剖面初步鉴定为糯性小麦的品系30份为材料,利用1D-SDS-PAGE电泳技术研究了Waxy蛋白亚基组成,并利用分子标记检测了相应Waxy基因;检测了部分材料的直链淀粉含量和RVA特性等,分析了国内主要省市小麦淀粉特性;结合生化标记、分子标记和淀粉特性叁者各自的优势,探讨了快速、准确、简便筛选具有优良淀粉品质的小麦资源和品种的途径。主要结论如下:1利用1D-SDS-PAGE电泳技术可以准确检测小麦Waxy蛋白亚基组成。在国内和国外小麦品种(系)中分别筛选到缺失Wx-B1蛋白亚基的小麦品种(系)15份和6份。30份经碘染籽粒剖面初步鉴定为糯小麦的品系均是真实的糯小麦。2找到了3个可以用来检测不同Waxy基因的分子标记。引物1针对缺失的Wx-7A基因可以扩增出一条约327bp的特异带,而针对正常的Wx-7A基因可以扩增出一条约450bp的特异带;引物2针对正常的Wx-4A基因可以扩增出一条长度约440bp的特异带;引物3针对正常的Wx-7D基因可以扩增出一条长度约204bp的特异带,对Wx-7A基因可以扩增出一条具有一定多态性的特异带。3国内小麦的膨胀势、峰值黏度、低谷黏度、崩解值和最终黏度等的变异系数分别为18.16%、28.48%、43.45%、19.57%和35.10%。除糊化温度外,淀粉中直链淀粉含量与RVA各项参数呈5%和1%显着负相关。15份缺失Wx-B1小麦的膨胀势、崩解值和最终黏度与亚基正常的品种(系)间的差异达到5%显着水平。与国外优质面条小麦相比,国内小麦的淀粉品质总体上有一定差距,但主要淀粉特性的变异范围比较广,如直链淀粉含量变幅为17.79~28.75%,膨胀势为3.77~10.45g/g,峰值黏度为491.50cP~4497.00cP,低谷黏度为74.00cP~3042.00cP,崩解值为548.50cP~1986.50cP,最终黏度为69.00cP~5142.50cP,反弹值为123.00cP~2185.00cP,我国小麦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。4糯小麦的RVA特性与非糯小麦有较大差别,崩解值明显大于非糯小麦,峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、反弹值和峰值时间明显小于非糯小麦。

廉博[5]2008年在《小麦淀粉特性与Wx-A1和Wx-B1亚基的生化和分子标记》文中研究指明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着正相关。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%显着水平,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着。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着差异,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着相关性,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着差异,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。

杨雪[6]2008年在《小麦籽粒蛋白质和淀粉性状数量遗传规律的研究》文中提出本文选用10个籽粒品质性状差异较大的春小麦品种进行5×5不完全双列杂交,对亲本及其F1后代的品质性状进行了遗传力、遗传相关分析,利用DPS软件对亲本及F1后代组合进行了配合力分析,并对后代的杂种优势进行了预测;采用加性—显性遗传模型对小麦蛋白质和淀粉性状进行了遗传效应估算。同时对与小麦品质性状密切相关的Waxy蛋白亚基和HMW-GS的发育规律和遗传特性进行了研究。主要研究结果如下:1.不同小麦品种蛋白质性状的遗传力差异很大。干面筋含量和蛋白质含量的狭义遗传力较高,在低世代选择的把握性相对较大,而湿面筋含量的狭义遗传力相对较低。小麦籽粒淀粉品质性状的遗传力性状间差异也非常显着,各性状广义遗传力间差异达到了极显着水平,但与蛋白质性状相比,淀粉性状的广义遗传力和狭义遗传力较低。尤其是支链淀粉含量、直链淀粉含量和糊化温度的狭义遗传力相对较小(分别为0.00%,10.59%,6.07%)。2.小麦蛋白质性状与淀粉性状的遗传相关分析表明:干面筋含量、湿面筋含量、支链淀粉含量和峰值时间呈极显着正相关。湿面筋含量与直链淀粉含量、峰值时间、低谷黏度表现极显着或显着负相关。蛋白质含量与直链淀粉、支链淀粉含量、糊化温度、反弹值、崩解值的遗传相关呈极显着负相关。3.蛋白质性状上母本一般配合力效应的大致顺序是:新春9>武春3号>中8131>蒙优1号>晋麦14;父本一般配合力效应大致顺序是:永3119>永良15>辽春10号>宁作19>新春6号。在淀粉性状各亲本效应值上,母本一般配合力效应的大致顺序是:武春3号>蒙优1号>晋麦14>中8131>新春9,父本一般配合力效应大致顺序是:永3119>宁作19>辽春10号>永良15>新春6号。武春3号×辽春10号、新春9×新春6号、武春3号×永3119、晋麦14x永良15这4个组合在蛋白质性状上的特殊配合力效应值较高;新春9×永3119、蒙优1号×永3119、永良15x永3119、蒙优1号×宁作19这4个组合在小麦淀粉性状上的特殊配合力效应值较高。4.对小麦各组合蛋白质性状和淀粉性状的超亲优势(Hbp)和平均优势(Hmp)分析发现,组合间蛋白质性状和淀粉性状的超亲优势和平均优势差异较大。其中新春9号×宁作19、新春9号×永良15、武春3号×永3119组合分别在湿面筋含量、干面筋含量和Zeleny沉降值上的正向超亲优势和平均优势较高,新春9×宁作19组合在湿面筋含量和蛋白质含量的超亲优势和平均优势预测值最高,是改良蛋白质性状的较好组合。而中8131x新春6号、中8131×永良15的直链淀粉含量、支链淀粉含量的超亲优势和平均优势较高,是改良淀粉组分的较好组合。5.小麦品质性状的遗传效应分析表明:所测定品质性状均符合加性-显性遗传模型,且多数性状表现部分显性。干面筋含量、峰值黏度、低谷黏度、反弹值的遗传以基因加性效应为主;籽粒蛋白质含量的遗传同时受基因加性效应和显性效应的影响;湿面筋含量、Zeleny沉降值、籽粒硬度、直链淀粉含量、支链淀粉含量、崩解值、峰值时间、糊化温度的遗传以基因非加性效应为主。6.Waxy蛋白亚基和HMW-GS亚基形成具有时间性,且品种间存在差异。除新春8号Waxy蛋白各亚基的表达从花后20天(20DPA)开始外,其他叁个品种的Waxy蛋白各亚基的表达均从花后15天开始。HMW-GS亚基的表达要早于Waxy蛋白亚基的表达,Glu-1位点上编码的高分子量X-型亚基花后10天就开始表达。HMW-GS在杂种F1表现出共显性和倾母遗传行为,而Waxy蛋白亚基在F1后代中较稳定遗传。

翟红梅[7]2007年在《小麦重组自交系Wx基因突变体的鉴定及其品质性状的评价》文中提出本试验以Wx基因位点突变的糯小麦与Wx基因位点正常的普通小麦杂交的重组自交系(RIL)F7为材料,应用优化的SDS-PAGE方法,鉴定了重组自交系群体中小麦Wx基因突变体的类型及其出现频率,研究了不同Wx基因突变类型的农艺性状、籽粒性状、淀粉特性、面团流变学特性及面条品质,分析了Wx蛋白缺失对品质性状的影响及Wx蛋白、淀粉特性和面条品质叁者之间的相关性,探讨了Wx基因不同位点对品质性状的效应。主要研究结果如下:1重组自交系群体中Wx基因突变体的鉴定与分析以Wx基因位点正常的普通小麦品种藁城8901为母本,Wx基因位点突变的糯麦1号为父本,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)。应用优化的SDS-PAGE方法,对RIL-7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34个,Wx-A1突变体为26个,Wx-B1突变体为32个,Wx-D1突变体30个,Wx-A1和Wx-B1位点同时突变的有28个,Wx-A1和Wx-D1位点同时突变的有20个,Wx-B1和Wx-D1位点同时突变的为28个,3个Wx基因位点均突变的为16个。卡方测验证明,3个Wx基因位点的突变符合独立遗传的3对等位基因的分离比例,属于质量性状遗传。2 RIL群体中Wx基因突变体主要农艺性状的分析RIL群体中初花期、株高、穗长、每穗小穗数、穗粒数和千粒重均表现有较大的变异范围,说明群体的主要农艺性状变异程度较大。其中株高、穗长、每穗小穗数和千粒重的变异符合正态分布,初花期的变异呈近似正态分布,穗粒数的变异不符合正态分布;对8种Wx基因组合类型的主要农艺性状分析表明,8种Wx基因组合类型之间,初花期、株高和穗粒数3个性状没有显着差异,但Wx-A1突变型和全缺失突变型的穗长、Wx-A1突变类型的每穗小穗数和千粒重低于其他类型,达显着水平。Wx-A1突变型的株高、穗长、每穗小穗数、穗粒数和千粒重均低于其他7种类型,而在这7种类型之间的初花期、株高、穗长、每穗小穗数、穗粒数和千粒重没有显着差异(类型8的穗长除外)。说明Wx基因的突变并不伴随不良的农艺性状,育种家可以利用各种Wx基因突变而不会带来产量的下降。3 RIL群体中Wx基因突变体的淀粉特性小麦Wx基因突变导致所编码的Wx蛋白亚基的缺失。淀粉特性研究表明,不同Wx蛋白缺失显着影响小麦的直链淀粉含量、膨胀势、淀粉糊化特性和淀粉凝胶的质构剖面分析(TPA)特性。8种Wx蛋白亚基组合类型的直链淀粉含量从大到小依次为:野生型>单缺失类型>双缺失类型>全缺失类型,单缺失类型中,直链淀粉含量从大到小依次为:Wx-D1缺失型大于Wx-A1缺失型,Wx-B1缺失型的直链淀粉含量下降程度最大,说明不同Wx基因位点突变对直链淀粉合成的影响不同,揭示出Wx基因3个位点控制直链淀粉合成的效应大小依次为Wx-B1> Wx-A1> Wx-D1。8种Wx蛋白亚基组合类型中,随着直链淀粉含量的降低,膨胀势逐渐增加。不同缺失类型淀粉糊化特性存在显着差异,Wx蛋白全缺失型即糯小麦的峰值黏度和稀澥值较高,其低谷黏度、最终黏度和反弹值相对较低,与其他缺失类型间差异达5%显着水平。同种Wx蛋白缺失类型内淀粉糊化参数的变异程度也存在差异,缺失Wx-B1亚基的类型糊化参数的变异程度较大。凝胶的TPA测试表明,随着直链淀粉含量的降低,淀粉凝胶的硬度、黏着性、弹性、胶着性和咀嚼性显着降低,而黏聚性和回复性显着升高。糯性淀粉凝胶的硬度、黏着性、胶着性和咀嚼性、弹性低,而黏聚性和回复性高,与其他类型(Wx-B1和Wx-D1缺失型除外)之间的差异达5%显着水平。直链淀粉含量与淀粉糊化特性的低谷黏度、最终黏度、反弹值、峰值时间和糊化温度之间正相关达1%显着水平(r=0.614~0.757),与峰值黏度、稀澥值呈1%水平负相关( r=-0.649, r=-0.795);直链淀粉含量与凝胶TPA参数的黏聚性、回复性呈极显着负相关(r=-0.400, r=-0.668),与凝胶的硬度、黏着性、弹性、胶着性和咀嚼性呈极显着正相关( r=0.491~0.873)。淀粉糊化特性与凝胶TPA特性的参数之间存在显着或极显着相关,说明Wx基因突变导致直链淀粉含量的变化,不仅引起淀粉糊化特性的改变,而且显着影响淀粉凝胶的结构特性。4 RIL群体中Wx基因突变体的面团流变学特性8种Wx蛋白亚基组合类型的面团揉混特性和拉伸特性测试表明,不同Wx蛋白缺失类型的揉混参数和拉伸特性参数变异程度较大,面团的揉混性状和拉伸特性与Wx蛋白亚基缺失无明显相关。5 RIL群体中Wx基因突变体的面条品质Wx蛋白缺失对面条品质有显着影响。Wx蛋白全缺失类型生面条的硬度和坚实度大于其他类型,放置48小时后,生面条硬度、坚实度增加的幅度也大于其他类型。煮熟面条的TPA测试表明,正常类型的面条硬度大,黏着性、胶着性和咀嚼性高,但弹性、黏聚性和回复性低;全缺失突变型即糯小麦面条较软,黏着性、胶着性和咀嚼性低,但弹性、黏聚性和回复性高;缺失1个或者2个Wx蛋白亚基类型面条的TPA结构参数介于正常类型和糯小麦中间。8种Wx蛋白缺失类型的煮熟面条感官品质评价表明,Wx-B1缺失型的直链淀粉含量略低于野生型和其他单缺失类型,面条总评分最高;全缺失突变型面条品质较差,其感官评价各项分值及总评分均低于其他类型。总体上看,随着Wx蛋白亚基的缺失,膨胀势、峰值粘度升高,直链淀粉含量下降,面条评分呈现升高的趋势,面条评分与膨胀势、峰值粘度成正相关,与直链淀粉含量成负相关,但这种相关性仅在一定范围内存在。当Wx蛋白亚基缺失数目增加,膨胀势、峰值粘度继续升高,直链淀粉含量继续下降时,面条评分反而下降,说明面条品质对淀粉理化特性的要求均有一合适的范围,并非越高越好。对RIL群体中面条品质的逐步回归分析和通径分析表明,大多数品质指标对面条品质均是直接影响大于间接影响,但都存在间接作用,说明这些性状间存在着相互关系。6不同Wx蛋白亚基缺失小麦材料的籽粒性状和面团流变学特性6种不同Wx蛋白亚基缺失小麦材料的籽粒性状研究表明,糯小麦的硬度和直链淀粉含量与普通小麦济麦19相比显着降低,缺失1个或2个Waxy蛋白亚基的部分糯小麦的直链淀粉含量比济麦19有不同程度的降低。面团的粉质特性、揉混特性、拉伸特性和粘度特性结果表明,糯小麦的吸水率高,面团流变学特性差,面团强度差,筋力弱,但延伸性好,面团的粘度、黏聚性高;Sturdy (缺失Wx-A1)、Satanta(缺失Wx-B1)、IKE (缺失Wx-A1和Wx-B1) 3个部分糯麦品系的面团流变学特性优于普通小麦和糯小麦,面团强度高,筋力大,但延伸性差,面团的粘度、黏聚性低;缺失Wx-D1亚基的江苏白火麦,面团流变学特性低于本试验中其他的部分糯小麦材料,面团的面筋特性较差。

顾锋[8]2009年在《小麦籽粒淀粉组成、糊化特性及其对氮素水平的响应》文中指出本研究选用12个不同类型小麦品种(系),研究了小麦籽粒淀粉的粒度分布特征、完熟期籽粒提取淀粉的糊化特性及其发育过程中直支链淀粉积累特点、淀粉合成关键酶活性变化,并针对不同品质类型小麦品种设计3个氮肥水平,研究了氮素水平对小麦籽粒淀粉的粒度分布、直支链淀粉积累、糊化特性的影响,初步探讨了小麦籽粒淀粉组成与其糊化特性之间的关系。研究结果表明:1小麦籽粒淀粉粒度分布特征及其对氮素水平的响应小麦籽粒中淀粉粒的数目分布呈单峰或双峰曲线变化,仅个别品种呈3峰曲线变化;体积和表面积分布呈双峰曲线变化,仅个别品种呈3峰曲线变化。B型淀粉粒的数目和表面积比例显着高于A型淀粉粒的,A型淀粉粒的体积比例一般高于B型淀粉粒的。不同类型小麦籽粒中淀粉粒度分布存在差异。糯小麦籽粒中B型淀粉粒的比例显着高于普通小麦,强筋小麦籽粒中B型淀粉粒的比例明显高于弱筋小麦。氮素水平对不同品质类型小麦籽粒中的淀粉粒度分布均存在显着影响,且影响的趋势因品种类型而异。强筋小麦随氮肥用量的增加,B型淀粉粒的比例呈下降趋势,平均径和中位径显着增大,体积和表面积分布的B型淀粉粒峰值粒径显着增大。中筋小麦随氮肥用量的增加,籽粒中B型淀粉粒的比例呈一定程度的增大趋势,平均径和中位径呈降低趋势。弱筋小麦增施氮肥后,籽粒中B型淀粉粒的比例显着提高,且以低氮处理的为最大,低氮处理的平均径和中位径均低于对照。2不同类型小麦品种淀粉积累的差异及其酶学机制籽粒灌浆过程中糯小麦、部分糯小麦和非糯小麦淀粉含量、积累量变化存在显着差异。非糯小麦和部分糯小麦籽粒中总淀粉和支链淀粉含量快速提高的时间较糯小麦早,前两者为花后6天,后者为花后10天;支链淀粉快速增长终止时间方面,糯小麦相对较早。花后10天至成熟期的大部分籽粒灌浆过程中,糯小麦和部分糯小麦的淀粉含量一般高于非糯小麦;糯小麦支链淀粉含量显着高于非糯小麦和部分糯小麦;糯小麦直链淀粉快速积累的时间显着短于部分糯小麦和非糯小麦,其直链淀粉含量极低,显着低于部分糯小麦和非糯小麦。不同类型小麦籽粒灌浆过程中直支淀粉比的变化趋势显着不同,糯小麦直支淀粉比显着低于部分糯小麦和非糯小麦。籽粒灌浆初期(花后6天前),糯小麦的蔗糖合酶活性较高,降解蔗糖的能力较强,表现为蔗糖含量较低,同时此期UGPP和AGPP活性较高,说明淀粉合成所需底物的供应能力较强。尽管此期糯小麦的SSS、GBSS和SBE活性低于非糯小麦和部分糯小麦,但其支链淀粉和总淀粉含量高于后两者。糯小麦、部分糯小麦和非糯小麦籽粒灌浆过程中AGPP活性的变化趋势存在显着不同。非糯小麦和部分糯小麦开花后籽粒中的AGPP活性持续提高,花后20天左右达峰值,之后降低;糯小麦的AGPP活性花后6天前略有降低,花后6-25天快速提高,于花后25天左右达峰值,之后降低。整个籽粒灌浆过程中,非糯小麦和部分糯小麦籽粒中GBSS活性显着高于糯小麦。与非糯小麦和部分糯小麦相比,糯小麦籽粒灌浆后期UGPP、AGPP、SBE和DBE活性较高是其支链淀粉含量较高、持续时间较长的重要生理原因。3氮素水平对小麦籽粒灌浆过程中淀粉含量和积累量的变化存在显着影响增施氮肥降低灌浆过程中小麦籽粒中直链淀粉的含量。低氮处理提高小麦籽粒中总淀粉含量,但高氮处理对其影响不大,甚至降低。支链淀粉含量变化趋势与总淀粉含量大致相同。增施氮肥降低灌浆过程中小麦籽粒中直链淀粉的积累量。低氮处理提高强筋小麦豫麦47籽粒中支链淀粉积累量,但高氮处理使其降低;低氮处理提高中筋小麦山农8355籽粒灌浆过程中的支链淀粉积累量,但高氮处理使其支链淀粉积累量的增幅降低;增施氮肥降低弱筋小麦豫麦50籽粒中灌浆前期的支链淀粉积累量,灌浆后期低氮处理的支链淀粉积累量迅速增长,高出对照2%,而高氮处理虽有所提高但始终低于对照。强筋小麦豫麦47高氮处理显着降低总淀粉积累量;中筋小麦山农8355籽粒淀粉积累量在灌浆过程中,随氮肥增施,低氮处理大部分时间显着高于对照;高氮处理仅在灌浆前期下降显着;弱筋小麦豫麦50籽粒淀粉积累量在灌浆前期,低氮处理和高氮处理均下降显着,降幅超过5%,有时甚至超过10%。4小麦籽粒提取淀粉糊化特性及其对氮素水平的响应非糯小麦和部分糯小麦的高峰粘度、最终粘度明显高于糯小麦,而低谷粘度明显低于糯小麦,从而造成非糯小麦和部分糯小麦的稀懈值、反弹值显着高于糯小麦;糯小麦的糊化温度和峰值时间显着高于非糯小麦和部分糯小麦。强筋小麦的高峰粘度、稀懈值显着高于中筋小麦和弱筋小麦,其低谷粘度、最终粘度、反弹值、峰值时间、糊化温度显着低于后两者。强筋品种增施氮肥后,低谷粘度、最终粘度和反弹值提高;低氮处理的糊化温度提高,到达峰值的时间延长,高峰粘度、稀懈值降低;高氮处理的糊化温度降低,峰值时间缩短,高峰粘度、稀懈值提高。中筋品种增施氮肥后高峰粘度、低谷粘度、最终粘度和稀懈值呈增大趋势;低氮处理的糊化温度降低,峰值时间提前,而高氮处理的糊化温度增大,峰值时间拖后。弱筋品种增施氮肥后淀粉糊化参数均降低,且低氮处理降低的幅度较高氮处理大。5小麦籽粒淀粉组成与糊化特性的相关性分析相关性分析结果表明,淀粉的直、支链淀粉组成和粒度分布与其糊化特性间存在一定相关性。B型淀粉粒的数目、体积和表面积比例与高峰粘度和稀懈值存在显着正相关;与低谷粘度、最终粘度和反弹值存在显着负相关;与峰值时间呈一定程度负相关,但未达显着水平。籽粒中直链淀粉含量、支链淀粉含量和总淀粉含量与高峰粘度、稀懈值呈显着负相关,与低谷粘度、最终粘度、反弹值和峰值时间呈一定程度正相关。

邓万洪[9]2007年在《中国核心小麦种质资源与面条品质相关的生物化学特性分析》文中提出小麦是世界上主要的的粮食作物之一,是世界上食品安全、战略储备和谷物贸易的最主要粮食种类。20世纪80年代以前,我国的小麦育种工作者的研究重点在小麦高产、稳产、抗病上,20世纪80年代以后,小麦品质育种和优质资源筛选成为研究重点,我国的小麦育种工作者已选育出了一批优质小麦品种、专用小麦品种,从而缓解了国内市场对不同小麦的要求。但由于我国对小麦的需求大,不同地区消费差异大,因此,对小麦品质问题的研究依然任重而道远。本研究以中国农科院贾继增、张学勇教授提供的我国9大麦区共243份核心小麦种质资源品种和17份国外小麦品种为研究材料,对其进行了与面条品质相关的生物化学特性分析。鉴定了Waxy基因类型、测定了籽粒蛋白质含量、灌浆期间籽粒蛋白质和干物质积累规律、不同品种籽粒戊聚糖含量和在小麦籽粒灌浆期间多酚氧化酶同工酶及其活性变化,其研究结果如下:1.本研究利用PCR和SDS-PAGE方法对243份中国核心小麦种质和17份国外品种进行分析,筛选得到了17个新的Wx蛋白亚基缺失材料。其中Wx-A1缺失材料2个,分别为:芒小麦、潮安小麦。Wx-B1缺失材料14个,分别是:内麦11;小白麦;小红皮;江东门;吉春1016;春麦;红秃子;丰产3号;Early Premium(早洋麦);山麦;白大头;红芒麦;红须麦;无芒春麦。Wx-D1缺失材料1个,是来自黄淮冬麦区的地方品种“秃芒麦”。为优质面条小麦育种提供了新的种质资源;同时筛选得到的叁对PCR引物可以用于快速、有效筛选Wx基因缺失材料。2.通过对不同核心种质小麦品种蛋白质含量的分析得出:我国小麦品种间蛋白质含量差异比较大,品种间遗传变异大,品种选育潜力也大,其中最低的“六柱头”含量只有11.860%,最高的“江东门”达到了含量20.450%;不同麦区间蛋白含量也存在着差异;得到适宜用于面条专用小麦品种育种的有:钱交麦、Lovrin 10(国外引进)、潮安小麦、碧蚂4号、石家庄54、济南2号、百农3217、黄瓜先、半截芒、大口麦、老齐麦、白蚂蚱、青春28、红花麦、成都光头、汉中月、紫皮、郑麦9023、偃展1号共20个。晚熟小麦品种籽粒蛋白质含量积累呈现出有规律的变化,在整个灌浆期间小麦籽粒总蛋白质含量变化呈“高—低—高”的变化趋势,蛋白质积累速率较正常生长条件明显加快,整个灌浆时间缩短,比正常条件下灌浆期短13-18天,且由于高温的影响籽粒总蛋白质含量较正常条件下有所提高。晚熟小麦籽粒灌浆期间干物质整个增长过程近似“S”形,表现为前慢、中快、后慢的积累规律,且灌浆期缩短,干物质的积累在较短的时间内完成,品种间差异表现更明显。且在高温的条件下,由于灌浆期缩短,后期灌浆迅速结束,小麦干物质的积累主要聚中在灌浆中期的9-18天间,此期间小麦积累的干物质占到了整个成熟籽粒的2/3以上,是影响晚熟小麦品种产量稳定的关键期。因此应加强此期间的管理,以提供充足的养份以满足生长需要。3.我国核心种质品种间戊聚糖含量差异较大,核心种质资源小麦品种(系)的可溶性戊聚糖、不可溶性戊聚糖和总戊聚糖平均含量分别为0.636%、5.472%和6.108%,叁者变异幅度分别为0.249%-2.253%、3.734%-8.145%和、4.533%-10.398%。水溶性戊聚糖含量主要集中在0.4%-0.7%之间,总戊聚糖含量主要集中在5%-7%之间。不同麦区间戊聚糖含量存在明显差异。黄淮冬麦区籽粒水溶性戊聚糖含量与西北麦区之间差异均达5%显着水平;西北麦区总戊聚糖含量与北部麦区、东北麦区、华南麦区、黄淮麦区、新疆麦区品种之间差异均达5%显着水平,与东北麦区、黄淮麦区之间差异达到1%显着水平。国外引进品种在可溶性戊聚糖含量上与我国核心品种之间无明显差异,总戊聚糖含量与青藏麦区和西北麦区的差异达5%显着水平,与西北麦区的差异达1%显着水平,我国的小麦品种在总戊聚糖含量上与国外品种差异较大,国内核心品种含量偏高而国外品种含量较低。经分析得出,水溶性戊聚糖含量低的核心品种3个,分别为定兴寨、延安11和早小麦,其含量均低于0.3%;水溶性戊聚糖含量高的核心品种5个,分别为中优9507、新曙光6号、红秃子、定西24、兴义4号,其可溶性戊聚糖含量均高于1.4%。总戊聚糖含量低的核心品种4个,分别为碧蚂4号、新曙光1号、定兴寨和一个国外品种南大2419,其总戊聚糖含量均低于4.5%,可用于饲料小麦的育种选育;总戊聚糖含量高的品种有7个,分别为丰产3号、红秃子、大白麦、兴义4号、中优9507、蝉不吱、乌江草,其总戊聚糖含量均高于8.0%,适宜用于培育保健性强的食用小麦。4.同品种间的PPO高分子量同工酶差异较小;在中低分子量区,在相同的发育阶段不同品种间在中分子量区的酶带数和酶带颜色深浅具有较大的差异,不同品种间在同工酶数和量上在籽粒行成过程中有差异,而在相同品种的整个发育过程中分子量的酶带变化较稳定,而低分子量酶带变化幅度较大。本研究表明,在测试的20个品种,PPO活性较低的有白花麦蜀万8号,白齐麦,安徽3号,晋麦8号,婺源春,白花麦,蜀万8号,崇阳红麦1号,内乡5号;不同品种间的PPO活性变化存在极大的差异;小麦籽粒中PPO活性的变化分为两种类型,一种活性变化平稳,一类活性变化幅度较大,这种现象的出现同小麦品种相关,受基因型控制,这可能是小麦成熟籽粒中PPO酶活性存在差异的原因之一。因此,我们可以通过对小麦籽粒灌浆发育过程中的PPO活性的变化性况的观测来分析不同小麦品种成熟籽粒中PPO酶的活性,从而进一步推测其对面条品质的影响,对小麦品质育种分析也有重要意义。

刘桂华[10]2007年在《小麦Waxy和HMW-GS蛋白亚基与面条品质性状的相关性研究》文中进行了进一步梳理本研究利用SDS-PAGE电泳和分子标记的方法,对国内外115份春小麦品种Waxy蛋白亚基和HMW-GS的组成进行了全面分析,并分析了Waxy蛋白亚基的缺失对小麦籽粒淀粉相关性状影响,同时也分析了HMW-GS与小麦籽粒蛋白质和淀粉性状的量化分析,为选育优质面条小麦新品种提供理论依据。研究主要结果如下:1.对国内外115份春小麦品种(系)Waxy蛋白进行了鉴定,鉴定出Wx-B1亚基缺失材料16份;Wx-D1亚基缺失材料2份;而全部材料都含有Wx-A1亚基。叁个亚基出现频率为Wx-A1>Wx-D1>Wx-B1。在所检测材料中没有发现叁个亚基都缺失的或其中两个亚基缺失的类型。在缺失Wx-B1亚基的材料中以新疆的春小麦品种居多,占缺失Wx-B1亚基材料的56.25%。2.通过SDS-PAGE方法对试验材料高分子谷蛋白亚基进行检测,共检测出17种HMW-GS亚基组合,其中以(N,7+8,2+12)亚基组合出现的频率最高(22.14%),而(N,14+15,5+10)、(N,14+15,2+12)、(1,13+16,5+10)和(1,7,5+10)亚基组合出现的频率较低。同时分析了HMW-GS亚基与面条品质性状的关系,结果表明: (1,7+8,5+10)和(1,13+16,5+10)亚基组合能显着提高Zeleny沉淀值,(1,17+18,2+12)和(1,7+9,5+10)组合对直链淀粉含量的降低有显着影响;支链淀粉含量以(N,17+18,2+12)组合效应值最高;面粉膨胀势和糊化温度以(N,14+15,2+12)和(N,7+8,5+10)组合的效应值较高;(N,17+18,5+10)和(1,13+16,5+10)组合在峰值粘度和崩解值上的效应值最高。同一位点不同亚基对面条品质性状的分析表明,17+18对面条品质性状的影响较大;13+16亚基对Zeleny沉淀值、支链淀粉含量、峰值粘度、崩解值及糊化温度的影响较大;其次是5+10和1亚基对面条品质性状的影响较大;而Null和14+15这两个亚基对小麦面条品质性状的贡献相对较小。3.淀粉性状间存在一定程度的相关性,直链淀粉含量与峰值粘度、最终粘度、崩解值及面粉膨胀势间存在极显着的负相关,而与低谷黏度、峰值时间和反弹值呈显着正相关;与糊化温度和碱水保持力的相关不显着;支链淀粉含量与RVA黏度特性之间的相关性均不显着;面粉膨胀势与峰值粘度、低谷黏度和最终黏度呈显着正相关。4.Waxy蛋白亚基的缺失对淀粉性状均有不同程度的影响。Wx-B1亚基缺失品种,其直链淀粉含量最低,而面粉膨胀势和高峰粘度高于其他亚基类型;Wx-D1亚基缺失的品种,在碱水保持力、低谷黏度和反弹值上表现较低;叁个亚基都不缺失的品种,其直链淀粉含量较高,但是面粉膨胀势、高峰粘度相对较低。

参考文献:

[1]. 不同Waxy蛋白缺失小麦淀粉特性及遗传规律的研究[D]. 时岩玲. 山东农业大学. 2003

[2]. 小麦淀粉特性与糯蛋白的生化和分子标记[D]. 徐兆华. 新疆农业大学. 2003

[3]. 小麦籽粒淀粉形成的理化基础及其对氮肥的响应机制[D]. 李春燕. 扬州大学. 2006

[4]. 小麦淀粉特性及Waxy基因分子标记研究[D]. 王海萍. 山西大学. 2007

[5]. 小麦淀粉特性与Wx-A1和Wx-B1亚基的生化和分子标记[D]. 廉博. 内蒙古农业大学. 2008

[6]. 小麦籽粒蛋白质和淀粉性状数量遗传规律的研究[D]. 杨雪. 石河子大学. 2008

[7]. 小麦重组自交系Wx基因突变体的鉴定及其品质性状的评价[D]. 翟红梅. 山东农业大学. 2007

[8]. 小麦籽粒淀粉组成、糊化特性及其对氮素水平的响应[D]. 顾锋. 山东农业大学. 2009

[9]. 中国核心小麦种质资源与面条品质相关的生物化学特性分析[D]. 邓万洪. 四川农业大学. 2007

[10]. 小麦Waxy和HMW-GS蛋白亚基与面条品质性状的相关性研究[D]. 刘桂华. 石河子大学. 2007

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

不同Waxy蛋白缺失小麦淀粉特性及遗传规律的研究
下载Doc文档

猜你喜欢