寧麥9號(hào)衍生系品質(zhì)性狀分析及高分子量谷蛋白亞基突變體創(chuàng)制.pdf

1、小麥貯藏蛋白主要由谷蛋白和醇溶蛋白組成，其中谷蛋白主要影響面筋強(qiáng)度。谷蛋白由高分子量谷蛋白亞基(HMW-GS)和低分子量谷蛋白亞基組成(LMW-GS)。雖然HMW-GS只占小麥貯藏蛋白總量的10％，但對(duì)小麥品質(zhì)或面筋質(zhì)量具有決定性的作用。發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)制和利用特異谷蛋白亞基已成為小麥品質(zhì)改良最主要的內(nèi)容之一。本研究利用化學(xué)誘變劑甲基磺酸乙酯(EMS)對(duì)優(yōu)質(zhì)弱筋小麥品種寧麥9號(hào)進(jìn)行誘變，并對(duì)其后代進(jìn)行HMW-GS突變體的篩選及谷蛋白質(zhì)量分析，預(yù)

2、測(cè)HMW-GS突變對(duì)加工品質(zhì)的影響，為小麥面筋質(zhì)量改良提供有用的資源。主要研究?jī)?nèi)容及研究結(jié)果如下。
　　1、寧麥9號(hào)衍生系品質(zhì)性狀分析
　　寧麥9號(hào)為當(dāng)前弱筋品質(zhì)最好的育成品種和優(yōu)良親本，對(duì)寧麥9號(hào)及11份衍生系進(jìn)行籽粒硬度，蛋白質(zhì)含量，溶劑保持力和酥性餅干制作等品質(zhì)相關(guān)性狀及谷蛋白、籽粒硬度分子標(biāo)記分析。結(jié)果表明，弱筋小麥加工品質(zhì)不僅與谷蛋白質(zhì)量有關(guān)，還需綜合考慮籽粒硬度及面粉蛋白含量等其他因素的影響。
　　2、通過(guò)

3、化學(xué)誘變方法構(gòu)建突變體庫(kù)
　　采用三個(gè)EMS濃度梯度(0.2％，0.4‰0.6％)進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，0.4％的EMS誘變濃度的半致死率約為50％，采用此濃度為最終試驗(yàn)濃度。用0.4％的EMS溶液處理寧麥9號(hào)純系種子10000粒，正常播期下單粒點(diǎn)播于大田，次年分單株收獲，獲得M1代3781個(gè)株系。按照調(diào)查獲得的發(fā)芽率91％和田間出苗率80％計(jì)算，誘變致死率為51.9％。
　　3、HMW-GS突變體的SDS-PAGE分析
　　采

4、用“半粒法”對(duì)獲得的M1代突變體庫(kù)中的每個(gè)株系進(jìn)行HMW-GS的SDS-PAGE鑒定。從3781個(gè)株系中篩選出含有HMW-GS突變的株系299個(gè)，突變概率為7.91％，其中含有HMW-GS缺失突變的株系176個(gè)，突變概率為4.65％。其中Ax1亞基缺失株系124份，突變概率為3.28％，為突變概率最高的突變類型;Bx7亞基缺失株系14份，突變概率為0.37％;By8亞基缺失株系15份，突變概率為0.40％;Dx2亞基缺失株系14份，突變

5、概率為0.37％;Dy12亞基缺失株系9份，突變概率為0.24％。其它突變類型為130個(gè)株系，突變概率為3.44％。將檢測(cè)為突變體的具胚端種子于溫室加代。
　　M1代加代完成后分單株收獲，獲得M2代。對(duì)由M1代缺失突變而獲得的M2代的每個(gè)株系進(jìn)行HMW-GS的SDS-PAGE鑒定。共發(fā)現(xiàn)Ax1亞基缺失的株系7個(gè)，Bx7亞基缺失株系6個(gè)，By8亞基缺失株系7個(gè)，Dx2亞基缺失株系6個(gè)，Dy12亞基缺失株系4個(gè)，Ax1亞基和By8亞基

6、共同缺失株系1個(gè)。
　　4、HMW-GS缺失突變體的GMP分析
　　通過(guò)高效液相色譜(HPLC)分析M2代缺失突變類型中谷蛋白大聚體(GMP)和谷蛋白/醇溶蛋白比(GLU/GLI)的含量發(fā)現(xiàn)，不同缺失突變體的GMP含量都有不同程度的降低，Ax1、Dx2、Bx7、By8和Dy12各亞基缺失突變體，以及Ax1和By8雙亞基缺失突變體的GMP含量分別降低了9.18％、14.69％、17.79％、9.76％、14.86％和13.86

7、％。尤以Bx7亞基缺失突變體中GMP含量減少幅度最大，為41.64％。結(jié)果還表明，不同缺失突變體的谷蛋白總量也表現(xiàn)為降低，GLU/GLI比較對(duì)照均有明顯降低。Ax1、Dx2、Bx7、By8和Dy12各亞基缺失突變體，以及Ax1和By8雙亞基缺失突變體的GLU/GLI比分別為1.17，1.11，1.07，1.17，1.14，1.00，Ax1和By8雙亞基缺失突變體中GLU/GLI比最小。谷蛋白總量、HMW-GS含量，尤其是GMP含量與小麥