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簇毛麦籽粒贮藏蛋白基因的染色体定位及易位系选育

张瑞奇  王秀娥  陈佩度  
【摘要】：普通小麦(Tricitum aestivum L,ABD)是世界上主要粮食作物之一,种质资源贫乏已成为普通小麦育种取得突破性进展的主要瓶颈。小麦亲缘属种中蕴藏着丰富的优异基因资源,将这些有用的基因导入普通小麦以拓宽其遗传基础,是普通小麦育种取得突破性进展的迫切要求。簇毛麦(Haynaldiavillosa L.)(2n=2x=14,VV),为一年生二倍体异花授粉草本植物,具有抗多种病害及籽粒品质优良等特性,是普通小麦遗传改良的重要基因源。籽粒贮藏蛋白是影响普通小麦加工品质的主要因素,麦谷蛋白和麦醇溶蛋白分别决定面团的弹性和延展性,尤其是高分子量麦谷蛋白亚基的组成可以直接影响面粉的烘焙品质。簇毛麦1V染色体上具有高分子量麦谷蛋白亚基Glu-V1、低分子量麦谷蛋白亚基Glu-V3和醇溶蛋白Gli-V1基因位点。本研究综合利用染色体C-分带、基因组原位杂交(GISH)和分子标记技术从~(60)Co-γ射线照射硬粒小麦-簇毛麦双二倍体花粉与母本中国春杂交,并用中国春连续回交的后代中选育了涉及簇毛麦1V染色体的易位系和端体系,包括簇毛麦1VL端二体异附加系、簇毛麦1VS单端体异附加系、普通小麦-簇毛麦1VS/W纯合易位系(NAU416)、普通小麦-簇毛麦1VL/W纯合易位系(NAU417)以及普通小麦-簇毛麦1VL/W·W顶端纯合易位系(NAU418)。蛋白质SDS-PAGE电泳分析结果表明,簇毛麦贮藏蛋白位点Glu-V1、Glu-V3和Glu-V1位于易位系NAU416所包含的簇毛麦染色体区段上。品质分析结果初步表明,易位系NAU416的籽粒粗蛋白含量、全麦粉湿面筋含量、干面筋含量、面筋指数及Zeleny沉降值均显著高于其轮回亲本中国春,表明簇毛麦Glu-V1、Glu-V3和Glu-V1贮藏蛋白基因导入普通小麦背景中能够显著提高总蛋白质含量和面筋质量,因此普通小麦-簇毛麦T1VS/W易位系(NAU416)为改良普通小麦加工品质提供了新的基因资源。

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