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高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)与面包烘焙品质密切相关。近年来,对HMW-GS的研究多集中在HMW-GS组成与加工品质的关系上。然而,对HMW-GS形成、积累规律及国内外品种间杂交F1代的HMW-GS遗传表现研究较少。为了进一步对小麦加工品质从分子水平上进行改良,为品质育种目标的确立和育种材料的早代选择提供依据,本实验采用SDS-PAGE方法,选用5个具有代表性的小麦品种(系)为试验材料,分析了它们的HMW-GS组成,并进一步研究了其HMW-GS的形成及积累规律。同时还分析了来自国内外的6个具有代表性的小麦品种(品系)材料组合成15种杂交组合的F1代籽粒的HMW-GS遗传表现。研究结果如下:
1亚基形成具有时间性。开花前5天没有HMW-GS表达,10天后,Glu-1位点上编码的高分子量x型亚基就开始表达,至35天左右全部HMW-GS均表现出来。
2随籽粒发育成熟,亚基含量逐渐增多,亚基类型也逐渐增多,成熟过程中花后第20天起亚基开始迅速积累。
3不同生育期,亚基积累速率不同,早期积累较慢,积累过程中x型亚基的含量高于y型亚基的含量。积累趋势大致有三种类型:N型,M型,直线型。
4HMW-GS组成相同的品种亚基积累顺序因品种不同而有差异。
5亚基出现的顺序大致为2+12,7,9,5+10,14+15,同一品种内亚基形成顺序不同,同一品种的Glu-D1和Glu-B1编码的亚基形成较早,Glu-Dlx比Glu-B1x位点编码的亚基较早出现,Glu-D1y编码的10亚基与Glu-D1x编码的5亚基可在早期同时检测到,而Glu-Dly编码的12亚基则比Glu-D1x编码的2亚基形成晚,Glu-Bly编码的15亚基也比Glu-Blx编码的14亚基形成晚,Glu-A1编码的1亚基形成较晚,因品种不同而有差异。
6HMW-GS在F1代的遗传具有剂量效应,即正交和反交组合的F1代籽粒中同一亚基带的深浅不同,来自母本的亚基带比来自父本的亚基带深,说明来自母本的亚基比来自父本的亚基含量高。
72个国内与国内品种间的杂交组合及2个国外与国外品种间的杂交组合,其F1代HMW-GS均表现为完全共显,11个国内和国外品种间的杂交组合,有4个组合的F1代出现了HMW-GS的不完全表达,缺失率占11个组合总数的36%。