謝科軍，朱保磊，孫家柱，劉冬成，陳樹林，任 妍，程西永，薛 輝，常向楠，詹克慧

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南鄭州 450002; 2.中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所,北京 100101)

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黃淮南片小麥高分子量谷蛋白亞基組成及其與品質(zhì)的關(guān)系

謝科軍1，朱保磊1，孫家柱2，劉冬成2，陳樹林1，任 妍1，程西永1，薛 輝1，常向楠1，詹克慧1

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南鄭州 450002; 2.中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所,北京 100101)

為了解小麥高分子量谷蛋白亞基(HMW-GS)組成與品質(zhì)之間的關(guān)系，對(duì)177份黃淮南片地區(qū)小麥品種(系)的HMW-GS組成及其品質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè)。結(jié)果表明，177份材料在 Glu-A1位點(diǎn)上有3種亞基類型(N、1、2*)，在 Glu-B1位點(diǎn)上有5種亞基類型(7+8、7+9、14+15、17+18、13+16)，在 Glu-D1位點(diǎn)上有3種亞基類型(2+12、5+10、5+12)，1、14+15、5+10亞基的出現(xiàn)頻率分別為73.45%、11.86%和48.02%。1、7+8、17+18、5+10亞基對(duì)蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、峰值曲線面積、峰高、SDS沉淀值、8 min帶高、8 min曲線面積、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間都具有較大的正向效應(yīng)。共檢測(cè)到19種不同的亞基組合類型，其中1/7+8/5+10亞基組合的小麥品種(系)各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)均較優(yōu)，其次是1/7+8/2+12亞基組合品種(系)， N/7+9/2+12和N/14+15/5+10亞基組合類型小麥的品質(zhì)較差。

黃淮南片地區(qū);小麥;高分子量谷蛋白亞基;品質(zhì)

小麥?zhǔn)俏覈?guó)的主要糧食作物之一，隨著人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)小麥多樣性的需求日益增長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)小麥的品質(zhì)提出了更高的要求。小麥的品質(zhì)可分為加工品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，評(píng)價(jià)小麥的品質(zhì)有許多重要指標(biāo)，包括蛋白質(zhì)含量、SDS沉降值、烘烤品質(zhì)、面團(tuán)強(qiáng)度和延展性等，這些指標(biāo)也是小麥品質(zhì)育種世代選擇過(guò)程中的重要依據(jù)。小麥貯藏蛋白是食品多樣化的物質(zhì)基礎(chǔ)，是小麥品質(zhì)研究最重要的內(nèi)容[1]。影響小麥面粉品質(zhì)的因素有很多，高分子量谷蛋白(HMW)是已公認(rèn)的關(guān)鍵性因素[2-5]，其對(duì)面筋特性、面團(tuán)流變學(xué)特性、烘烤品質(zhì)具有重要作用。因此，挖掘高分子量谷蛋白亞基與面粉品質(zhì)性狀之間的關(guān)系，可為小麥品質(zhì)的遺傳改良提供重要依據(jù)。

小麥高分子量谷蛋白亞基(HMW-GS)的組成類型對(duì)面粉加工品質(zhì)具有重要作用[6]。我國(guó)小麥品種的HMW-GS組成雖比較豐富，但優(yōu)質(zhì)亞基頻率較低，同時(shí)含有多個(gè)優(yōu)質(zhì)亞基組合的品種比較少；蛋白質(zhì)含量不低，但蛋白質(zhì)質(zhì)量普遍偏差，小麥品種的品質(zhì)較國(guó)外偏差[7-12]。小麥優(yōu)質(zhì)亞基在品質(zhì)育種進(jìn)程中已受到普遍的重視和利用，使國(guó)內(nèi)小麥加工品質(zhì)的遺傳基礎(chǔ)也得到明顯的改善，5+10等優(yōu)質(zhì)亞基比例有所提升，但不能單純的認(rèn)為優(yōu)質(zhì)亞基比例的提升就一定能讓小麥的品質(zhì)得到很大改善。研究表明，雖然大部分含 5+10 亞基的小麥品種有較好的面包品質(zhì)，2+12亞基則與較差的烘烤品質(zhì)相關(guān)[13-15]，但并不是所有含5+10亞基的品種均具有較好烘烤品質(zhì)[16]。因此，本研究對(duì)目前黃淮南片地區(qū)的小麥品種資源的HMW-GS和主要品質(zhì)性狀進(jìn)行檢測(cè)，旨在分析該區(qū)的小麥HMW-GS組成及其與品質(zhì)之間的關(guān)系，為小麥品質(zhì)的遺傳改良提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試材料為主要來(lái)自黃淮南片地區(qū)的177份小麥品種(系)(表1)。按品種(系)選育年份從早到晚排列，前39個(gè)品種為歷史品種、重要親本和2003年之前的審定品種；編號(hào)40～150為2003-2015審定的品種；編號(hào)151～177為正在參加區(qū)域試驗(yàn)的優(yōu)良品系，其中已知HMW-GS類型的中國(guó)春(N/7+8/2+12)和鄭麥366(1/7+8/5+10)為對(duì)照。

表1　177份小麥品種(系)的HMW-GS組成Table 1　HMW-GS composition of 177 wheat varieties (lines)

(續(xù)表1Continued table 1)

編號(hào)Number品種(系)名稱Variety(line)亞基類型Subunittypes編號(hào)Number品種(系)名稱Variety(line)亞基類型Subunittypes47眾麥1號(hào) Zhongmai11/7+9/5+10113百農(nóng)207 Bainong2071/7+9/5+1048新麥18 Xinmai181/7+9/5+10114淮麥0882 Huaimai08821/17+18/2+1249周麥18 Zhoumai181/7+9/2+12115中麥875 Zhongmai8751/7+9/2+1250鄭麥004 Zhengmai004N/7+9/2+12116秋樂(lè)2122 Qiule21221/7+9/2+1251良星99 Liangxing99N/7+8/5+12117許科415 Xuke4151/7+9/5+1052鄭農(nóng)17 Zhengnong171/7+9/2+12118鄭育麥043 Zhengyumai0431/7+9/2+1253豫農(nóng)9901 Yunong99011/7+9/2+12119鄭麥103 Zhengmai1031/7+9/2+1254濮麥9號(hào) Pumai9N/14+15/5+10120中育9302 Zhongyu93021/7+9/2+1255開麥18 Kaimai181/14+15/2+12121平安9號(hào) Ping’an91/7+8/5+1056洛旱3號(hào) Luohan31/7+9/2+12122中育9307 Zhongyu9307N/7+9/5+1057鄭麥366 Zhengmai3661/7+8/5+10123漯6073 Luo60731/7+9/5+1058周麥19 Zhoumai191/7+9/5+10124華育198 Huayu198N/7+9/5+1059泛麥5號(hào) Fanmai51/7+8/5+10125豐德存麥5號(hào) Fengdecunmai51/7+8/5+1060矮抗58 Aikang581/7+8/5+12126豐德存麥8號(hào) Fengdecunmai81/7+9/5+1061小偃81 Xiaoyan811/14+15/2+12127博農(nóng)6號(hào) Bonong6N/7+8/5+1062西農(nóng)979 Xinong9791/7+8/2+12128未來(lái)0818 Weilai0818N/7+8/5+1063豫農(nóng)949 Yunong9491/7+8/5+10129許科168 Xuke1681/7+8/5+1064衡觀35 Hengguan35N/7+9/2+12130泰禾麥1號(hào) Taihemai11/7+9/2+1265新麥19 Xinmai191/7+9/5+10131偃麥864 Yanmai864N/7+8/2+1266濟(jì)麥22 Jimai22N/7+8/5+10132平安11 Ping’an11N/14+15/2+1267豫農(nóng)201 Yunong2011/7+9/5+10133鄭麥113 Zhengmai1131/14+15/5+1068源育3號(hào)Yuanyu31/7+9/2+12134偃科028 Yanke028N/7+9/2+1269偃佃9433 Yantian9433N/7+9/2+12135洛麥31 Luomai311/7+9/5+107004中36 04zhong361/7+9/2+12136徐麥0054 Xumai0054N/14+15/2+1271洛旱6號(hào) Luohan61/7+9/5+10137華瑞00712 Huarui00712N/7+9/5+1072鶴麥026 Hemai0261/7+9/2+12138棗鄉(xiāng)158 Zaoxiang1581/7+8/5+1073濮麥10號(hào) Pumai10N/7+9/2+12139洛麥28 Luomai281/7+9/5+1074平安3號(hào) Ping’an31/7+9/5+10140懷川919 Huaichuan919N/7+9/2+1275平安6號(hào) Ping’an6N/7+8/2+12141泛麥7030 Fanmai70301/7+9/2+1276豐優(yōu)6號(hào) Fengyou61/7+8/5+10142俊達(dá)106 Junda1061/7+9/2+1277鄭育麥9987 Zhengyumai99871/7+9/2+12143濮麥053 Pumai0531/7+9/2+1278新麥20 Xinmai201/14+15/2+12144商麥156 Shangmai1561/14+15/2+1279豫農(nóng)202 Yunong202N/7+9/2+12145存麥11 Cunmai111/7+9/2+1280周麥22 Zhoumai221/7+9/2+12146百農(nóng)418 Bainong4181/7+8/5+1081BN1601/7+9/5+10147黃明116 Huangming116N/7+8/2+1282漯麥8號(hào) Luomai81/7+9/5+10148亞麥1號(hào) Yamai1N/7+9/2+1283中育12 Zhongyu121/7+9/2+12149孟麥023 Mengmai023N/7+9/2+1284周麥23 Zhoumai231/7+8/2+12150LS6109N/17+18/5+1085豫保1號(hào) Yubao11/7+9/5+10151安麥8號(hào) Anmai81/7+9/2+1286泛麥11 Fanmai111/7+8/2+12152豐德存麥10號(hào) Fengdecunmai101/7+8/5+1087洛新998 Luoxin9981/7+9/2+12153濮2056 Pu2056N/14+15/5+1088許科1號(hào) Xuke11/17+18/5+10154洛麥05159 Luomai051591/7+9/2+1289洛麥21 Luomai211/7+9/2+12155鄭麥1023 Zhengmai1023N/7+9/2+1290洛麥23 Luomai23N/14+15/5+10156浚9917 Xun99171/7+8/5+1091豫農(nóng)416 Yunong4161/7+8/5+10157鄭育麥0519 Zhengyumai05191/14+15/5+1092豫農(nóng)982 Yunong9821/7+9/5+10158中研麥0708 Zhongyanmai0708N/7+8/5+1093汝州0319 Ruzhou03191/7+8/5+10159囤豐802 Tunfeng8021/7+9/5+1094周麥24 Zhoumai241/7+9/2+12160豐德存麥12號(hào) Fengducunmai121/7+8/5+1095汶農(nóng)14 Wennong14N/7+8/5+10161國(guó)育101 Guoyu1011/7+9/2+1296億麥6號(hào) Yimai61/7+9/2+12162許麥1242 Xumai12421/14+15/2+1297開麥21 Kaimai211/14+15/2+12163豫農(nóng)186 Yunong186N/7+9/2+1298豫教5號(hào) Yujiao51/7+9/5+10164新0208 Xin02081/7+9/5+1099洛麥24 Luomai24N/7+8/5+10165漯10T07 Luo10T071/7+9/5+10100鄭麥7698 Zhengmai76981/7+9/5+10166FS0591/7+9/5+10101蘭考198 Lankao1981/14+15/2+12167泰農(nóng)8968 Tainong89681/17+18/5+10102許科316 Xuke3161/7+9/2+12168輪選1298 Lunxuan12981/7+9/2+12103新旱1號(hào) Xinhan11/7+9/2+12169溫0418 Wen0418N/7+9/2+12104豫農(nóng)4023 Yunong40231/7+9/2+12170滑育麥118 Huayumai1181/7+9/5+10105豐德存麥1號(hào) Fengdecunmai11/7+8/5+10171許科793 Xuke793N/7+9/2+12106周麥27 Zhoumai271/7+8/5+10172弘麥118 Hongmai1181/7+9/2+12107農(nóng)大1108 Nongda11081/7+9/2+12173溫糧1號(hào) Wenliang11/7+9/5+10108國(guó)麥301 Guomai3011/14+15/5+10174濟(jì)研麥7號(hào) Jiyanmai71/7+8/5+10109周麥26 Zhoumai261/7+9/5+10175中創(chuàng)805 Zhongchuang805N/7+9/5+10110漯18 Luo181/7+9/2+12176先麥13號(hào) Xianmai131/7+9/2+12111鄭麥583 Zhengmai5831/7+9/5+10177蘭考182 Lankao1821/14+15/5+10112鄭麥379 Zhengmai3791/7+9/5+10

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1田間試驗(yàn)

田間試驗(yàn)于2013-2014年在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)鄭州科教試驗(yàn)園區(qū)進(jìn)行。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，2次重復(fù)；4行區(qū)，行長(zhǎng)1.5 m，行距23 cm，株距6 cm；播種期為2013年10月9日，田間管理同當(dāng)?shù)卮筇?。小麥于成熟期分小區(qū)收獲后用于品質(zhì)檢測(cè)。

1.2.2HMW-GS的提取及SDS-PAGE電泳

參照張肖飛[17]的方法，取一粒小麥種子切胚乳磨粉，加入800 μL 50%的異丙醇，水浴40 min，12 000 r·min-1離心，棄上清，向沉淀中分別加入150 μL的麥谷蛋白提取液A和麥谷蛋白提取液B,水浴提取，12 000 r·min-1離心，取200 μL上清液，加等量的上樣緩沖液，99 ℃加熱變性5 min，即為SDS-PAGE上樣液。參照劉廣田等[18]的方法，制備聚丙烯酰胺分離膠(30 mL·gel-1)和濃縮膠(10 mL·gel-1)，取10 μL上樣液點(diǎn)樣，12 mA電泳12 h，溴酚藍(lán)條帶離開凝膠0.5 h后結(jié)束電泳；染色、脫色、圖像掃描。

按照Payne等[19]對(duì)HMW-GS提出的命名標(biāo)準(zhǔn)確定亞基類型。

1.2.3品質(zhì)分析

采用DA 7200型近紅外谷物分析儀測(cè)定小麥籽粒的蛋白質(zhì)含量(14%濕基)、濕面筋含量、硬度等品質(zhì)指標(biāo)。根據(jù)籽粒硬度指標(biāo)分級(jí)，潤(rùn)麥至水分含量為16.5%，用法國(guó)Chopin CD1實(shí)驗(yàn)?zāi)シ蹤C(jī)磨粉，出粉率約65%。參照微量法[20]用CAU-B型沉淀值測(cè)定儀測(cè)定面粉的SDS沉淀值。參照SUN等[21]方法，用美國(guó)National公司生產(chǎn)的揉混儀(Mixograph)測(cè)定和面時(shí)間、峰值曲線面積、峰高、8 min帶高和8 min曲線面積等和面參數(shù)。利用粉質(zhì)儀(Farinograph)測(cè)定面團(tuán)形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間等指標(biāo)。

1.3數(shù)據(jù)處理

利用Excel進(jìn)行基本統(tǒng)計(jì)及方差分析。

2　結(jié)果與分析

2.1小麥品種(系)的HMW-GS組成及頻率

177份材料的HMW-GS的檢測(cè)結(jié)果表明(表1、圖1)，在 Glu-A1、 Glu-B1和 Glu-D1位點(diǎn)上出現(xiàn)了1、N、2*、7+8、7+9、13+16、14+15、17+18、2+12、5+10和5+12等11種亞基類型。

CK1:中國(guó)春; 1:豫農(nóng)202; 2:良星99; 3:鄭旱1號(hào); 4:蘭考矮早8; 5:小偃81; 6:淮麥0882; 7:平安11;CK2:鄭麥366; 8:國(guó)麥301; 9:偃展4110; 10:濟(jì)麥20; 11:許科1號(hào); 12:LS 6109

CK1:Chinese Spring; 1:Yunong 202; 2:Liangxing 99; 3:Zhenghan 1; 4:Lankaoaizao 8; 5:Xiaoyan 81; 6:Huaimai 0882; 7:Ping’an 11; CK2:Zhengmai 366; 8:Guomai 301; 9:Yanzhan 4110; 10:Jimai 20; 11:Xuke 1; 12:LS 6109

圖1部分小麥品種SDS-PAGE圖譜

Fig.1SDS-PAGE patterns of some wheat varieties

從亞基等位變異基因位點(diǎn)上看(表2)，在 Glu-A1位點(diǎn)，1亞基類型出現(xiàn)頻率最高，占73.45%(130)，2*亞基類型出現(xiàn)頻率最低，占0.56%(1)，N亞基類型占25.99%(46)。在 Glu-B1位點(diǎn)，7+9亞基類型出現(xiàn)頻率最高，占59.89%(106)，7+8亞基類型占24.29%(43)，14+15亞基類型占11.86%(21)，17+18亞基類型占3.39%(6)，13+16亞基類型出現(xiàn)頻率最低，占0.56%(1)。在 Glu-D1位點(diǎn)，5+12亞基類型出現(xiàn)頻率最低，占1.13%(2)，2+12亞基類型的出現(xiàn)頻率較高，為50.85%(90)，優(yōu)質(zhì)亞基5+10出現(xiàn)頻率為48.02%(85)，說(shuō)明近20年來(lái)在小麥品質(zhì)育種進(jìn)程中非常注重利用優(yōu)質(zhì)亞基。

177份材料共有19種亞基組合類型(表3)，其中1/7+9/2+12組合類型出現(xiàn)頻率最高，占24.86%，共有44份材料，其次是1/7+9/5+10組合類型，出現(xiàn)頻率為21.47%，共有38份材料， 1/7+8/5+10和N/7+9/2+12組合類型出現(xiàn)頻率也很高，分別為11.30%和10.73%，其他類型出現(xiàn)頻率很低，其中1/7+8/5+12、1/13+16/5+10、1/17+18/2+12、N/7+8/5+12、N/17+18/5+10、2*/7+8/2+12等6種組合類型均只有1份材料。

表2　177份材料各基因位點(diǎn)HMW-GS的頻率Table 2　HMW-GS frequency of 177 varieties (lines) at each locus

2.2不同小麥HMW-GS與品質(zhì)的關(guān)系

選用蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、SDS沉淀值、峰高、峰值曲線面積、8 min帶高、8 min曲線面積、吸水率、形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間等10個(gè)主要的品質(zhì)指標(biāo)分析不同小麥高分子量蛋白亞基與品質(zhì)的關(guān)系。在檢測(cè)到的11種蛋白亞基中，分析了主要的8種HMW-GS(樣本容量≥6)與品質(zhì)性狀的關(guān)系(表4)。結(jié)果表明，在 Glu-A1位點(diǎn)，含有1亞基品種(系)的SDS沉淀值、峰高、峰值曲線面積和穩(wěn)定時(shí)間均顯著高于含有N亞基品種(系)；在 Glu-B1位點(diǎn)，含有7+8亞基品種(系)的蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、SDS沉淀值、峰高、峰值曲線面積、8 min帶高、8 min曲線面積、形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間均為最優(yōu)，含有14+15亞基的品種(系)在除峰高以外的所有指標(biāo)表現(xiàn)都較差，含有7+9亞基的品種(系)的峰高表現(xiàn)最差；在 Glu-D1位點(diǎn)，攜帶5+10亞基的品種(系)只有峰值曲線面積和形成時(shí)間顯著高于攜帶2+12亞基的品種(系)，其他參數(shù)差異均不顯著。

表3　177份材料HMW-GS組合類型及頻率Table 3　HMW-GS composition and the frequency of 177 varieties (lines)

2.3不同小麥HMW-GS組成與品質(zhì)的關(guān)系

12種HMW-GS組合(樣本容量≥4)的品質(zhì)差異結(jié)果(表5)表明，不同HMW-GS組合對(duì)吸水率無(wú)顯著影響，對(duì)蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、SDS沉淀值、峰高、峰值曲線面積、8 min帶高、8 min曲線面積、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間顯著或極顯著影響。具有1/7+8/5+10亞基組合的品種(系)，蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、SDS沉淀值以及和面和粉質(zhì)儀參數(shù)等品質(zhì)性狀綜合較優(yōu)，其次是具有1/7+8/2+12亞基組合的品種(系)，具有N/14+15/5+10和N/7+9/2+12亞基組合的品種(系)，蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、SDS沉淀值以及和面和粉質(zhì)參數(shù)的品質(zhì)性狀明顯最差。

無(wú)論是單個(gè)亞基還是亞基組合，相同亞基(組合)的品種(系)間品質(zhì)參數(shù)的變異幅度均較大(未列出)，說(shuō)明即使攜帶優(yōu)質(zhì)亞基或亞基組合，也不一定是非常好的優(yōu)質(zhì)品種(系)。

表4　單個(gè)亞基對(duì)品質(zhì)性狀的效應(yīng)Table 4　Effects of individual glutenin subunit on quality traits

同列數(shù)值后無(wú)相同字母表示差異達(dá)到5%的顯著水平。下同

Values with different letters in the same column mean significantly difference at 5% level.The same as below

表5　不同HMW-GS組成的品質(zhì)差異Table 5　Quality variations of different high molecular weight gluten subunit compositions

3　討 論

國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)黃淮麥區(qū)小麥品種(系)的HMW-GS組成已有較多研究。張瑞奇等[22]對(duì)253份黃淮冬麥區(qū)不同時(shí)期大面積推廣品種的HMW-GS組成進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)對(duì)加工品質(zhì)具有正效應(yīng)的優(yōu)質(zhì)亞基1出現(xiàn)頻率為 46.6%，14+15出現(xiàn)頻率為 11.3%，5+10 亞基頻率為 15.1%，而具有較高品質(zhì)得分的亞基組合的品種較少。從本研究結(jié)果看，優(yōu)質(zhì)亞基1、14+15和5+10的出現(xiàn)頻率分別為73.45%、11.86%和48.02%，1和5+10亞基的頻率都有較大提升，14+15亞基的頻率沒(méi)有提升，這與麻珊珊等[23]、劉春雷等[24]和王 靜等[25]的研究結(jié)果類似。本研究結(jié)果與毛 沛等[26]報(bào)道的來(lái)自各國(guó)的5 071份小麥品種(系)HMW-GS組成和張學(xué)勇等[27]報(bào)道的中國(guó)小麥5 129份初選核心種質(zhì)樣品的HMW-GS組成比較發(fā)現(xiàn)，在 Glu-A1位點(diǎn)，177份供試材料攜帶品質(zhì)較好的1亞基的比例(73.45%)較國(guó)內(nèi)育成品種(30.56%)和國(guó)外的品種(45.5%)有很大幅度的提高；在 Glu-B1位點(diǎn)上，7+9亞基的比例(59.89%)有所增加，7+8亞基的比例(24.29%)比我國(guó)育成品種(56.36%)下降了一半多，值得注意的是，14+15亞基類型的頻率(11.86%)相比張學(xué)勇等[27]的研究結(jié)果(3.86%)有較大的提高；在 Glu-D1位點(diǎn)上，5+10亞基的頻率(48.2%)幾乎與2+12亞基(50.85%)相當(dāng)，但是依然與國(guó)外小麥品種(系)(73.5%)相差很多。供試材料共出現(xiàn)19種亞基組合類型，其中以1/7+9/2+12、1/7+9/5+10、1/7+8/5+10、N/7+9/2+12等4種亞基組合為主要類型，一些稀有亞基13+16、14+15、17+18等的出現(xiàn)豐富了小麥亞基組合類型，但是其頻率依然很低。這些結(jié)果表明黃淮南片麥區(qū)在優(yōu)質(zhì)亞基利用方面已經(jīng)取得明顯進(jìn)展，但與國(guó)外還有一定差距。

從不同小麥HMW-GS及其組成與品質(zhì)的關(guān)系看， 1、7+8、17+18、5+10對(duì)峰值曲線面積、峰值帶高、SDS沉淀值具有較大的正向效應(yīng)，含1、7+8、5+10亞基品種(系)的各項(xiàng)所測(cè)品質(zhì)指標(biāo)綜合較優(yōu)。不同的亞基對(duì)不同品質(zhì)參數(shù)的效應(yīng)存在不同程度差異。在遺傳改良進(jìn)程中，需要根據(jù)改良品質(zhì)的方向，合理應(yīng)用不同的亞基。供試材料的12種主要HMW-GS組合間對(duì)吸水率沒(méi)有顯著差異，部分組合對(duì)蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、SDS沉淀值、峰值帶高、峰值曲線面積、8 min帶高、8 min曲線面積、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間的影響達(dá)顯著水平。具有1/7+8/5+10亞基組合類型的品種(系)的綜合品質(zhì)較優(yōu)，與趙友梅等[28]研究結(jié)果一致。攜帶5+10優(yōu)質(zhì)亞基對(duì)的蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、SDS沉淀值等品質(zhì)性狀并不都是最優(yōu)的,這與朱金寶等[29]的研究結(jié)果一致。

從亞基的檢測(cè)結(jié)果看，本試驗(yàn)中177份材料中有70多份材料在他人的研究中已經(jīng)進(jìn)行過(guò)檢測(cè)，有23份材料得到不同的結(jié)果，這可能與研究方法及帶型的純度區(qū)分等有關(guān)。具有N/14+15/5+10和N/7+9/2+12亞基組合的品種(系)，蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、SDS沉淀值以及和面與粉質(zhì)參數(shù)等的品質(zhì)性狀明顯較差，與Cornish等[30]得出的N/7+9/2+12亞基組合的結(jié)論一致，但是Deng等[31]和楊玉雙等[32]研究表明，當(dāng) Glu-A1位點(diǎn)是N時(shí)，14+15與5+10組合表現(xiàn)較優(yōu)，與本試驗(yàn)結(jié)論正好相反，可能是由于本試驗(yàn)中N/14+15/5+10亞基組合類型的材料只有5個(gè)，亞基組合間的差異未能充分體現(xiàn)。其次，影響小麥品質(zhì)的因素有很多，高、低分子量谷蛋白亞基組成及含量、醇溶蛋白組成及含量、籽粒硬度等因素都能影響小麥的品質(zhì)，HMW-GS類型只是重要因素的一種，因此更明確的相關(guān)性尚需進(jìn)一步研究。

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Composition of High Molecular Weight Glutenin Subunits of Wheat Varieties(Lines) in Huanghuai Southern Region and Their Relationship with Quality

XIE Kejun1,ZHU Baolei1,SUN Jiazhu2,LIU Dongcheng2,CHEN Shulin1,REN Yan1,CHENG Xiyong1,XUE Hui1,CHANG Xiangnan1,ZHAN Kehui1

(1.College of Agronomy,Henan Agricultural University,Zhengzhou,Henan 450002,China;2.Institute of Genetics and Developmental Biology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China)

In order to deeply understand the relationships between HMW glutenin subunits (HMW-GS) composition and quality,we collected 177 wheat varieties(lines) mainly planted in Huanghuai Southern region and detected their HMW-GS subunits composition. Also,these varieties (lines) seeds quality were tested after harvested in Zhengzhou,Henan Province. Results showed that these wheat varieties (lines) had three types of subunit (Null,1 and 2*) at the Glu-A1 locus,five types of subunit (7+8,7+9,14+15,17+18 and 13+16) at the Glu-B1 locus,and three types of subunit (2+12,5+10 and 5+12) at Glu-D1 locus. The frequency of good quality subunits 1,14+15 and 5+10 was 73.45%,11.86% and 48.02%,respectively. For single locus,1,7+8,17+18 and 5+10 had a greater positive effects on protein content,wet gluten content,SDS sedimentation value,midline peak integral,midline peak value,midline time ×value,midline time × integral,development time and stability time. Nineteen different subunit combinations were discovered and 1/7+8/5+10 had excellent index in most quality traits. Most of the varieties (lines) with the subunit composition of 1/7+8/5+10 had comprehensively outstanding quality,and those with N/7+9/2+12 and N/14+15/5+10 had poor index.

Huanghuai Southern region; Wheat; HMW subunits; Quality

時(shí)間：2016-05-10

2015-12-03

2016-01-26

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目(2014CB138105)

E-mail：xkj891008@163.com

詹克慧(E-mail：kh486@163.com)

S512.1；S330

A

1009-1041(2016)05-0595-08

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20160510.1623.020.html