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HMW-GS的遗传规律及其对面包烘烤品质的影响

作　者: 张华文
导　师: 田纪春
学　校: 山东农业大学
专　业: 作物遗传育种学
关键词: 小麦高分子量谷蛋白亚基品质指标重组自交系面包烘烤品质遗传规律
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 65次
引　用: 3次
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内容摘要

本试验通过F₁-F₄ 代的HMW-GS 的谱带分析,研究了HMW-GS 在F₁-F₄ 代的遗传规律;同时利用190 个8901×PH85-16 的RIL-5 群体研究了高分子量谷蛋白亚基对小麦主要品质性状及烘烤品质的影响。主要研究结果如下: 1、通过对10 对正反交F₁ 材料HMW-GS 谱带分析,发现正反交F1均具有双亲所具有的全部HMW-GS 谱带,表现出共显性遗传,同时还具有倾母现象。对8901×PH85-16 的F₂代的HMW-GS 谱代研究表明,父本与母本的特有HMW-GS 在F₂籽粒中的出现并不是简单的加减关系,而是按一定规律进行分离。在Glu-A1 位点上,Glu-A1a（1）与Glu-A1c（N）的分离比为1:1;在Glu-B1 位点上,Glu-B1b（7+8）和Glu-B1h（14+15）,二者分离比符合9:7。在Glu-D1 位点上,Glu-D1d（5+10）与Glu-D1g（2+12）的分离比为1:1。2、对8901×PH85-16 在F₂-F₄ 代的HMW-GS 的频率遗传分布规律进行了研究表明,在F₂代中,平均每个单株含有5.4 个亚基类型,而且含有一些杂合亚基类型（是由于没有完全分离造成的在同一基因位点出现两种亚基（对））,杂合亚基类型达到10%。单株的不同穗子之间亚基的差别比较大,而在同一穗子中存在一主导亚基类型（在所有的亚基类型中占的比例达50%以上）,平均主导亚基类型百分率为76.8%。在F₃代单株中也出现了主导亚基类型,亚基类型数目进一步下降,而且杂合亚基类型下降到2.5%,同一单株的穗子都含有相同主导亚基类型,主导亚基类型占88.6%。在F₄代中单株的亚基类型比F₃代进一步减少,每个单株平均出现3.2 个亚基类型,由于F₄ 代趋于纯合,而没有发现杂合亚基类型,单穗的主导亚基占到94.8%,说明在杂种后代中,随着世代提高,HMW-GS 的类型逐渐纯合,到F₄代亚基类型已经纯合到很高的程度。3、在小麦遗传背景相同的基础上,同一基因位点不同亚基对有关加工品质性状影响显著,5+10 亚基和1 亚基相对于2+12 亚基和N 具有延长面团形成时间、面团稳定时间、断裂时间、和面时间和增加沉淀值、面筋指数、拉伸曲线面积、延伸度、最大拉伸阻力、8 分钟尾高、峰高的作用,从而

全文目录

中文摘要  8-10
英文摘要  10-13
英文缩略表  13-14
1 引言  14-25
  1.1 HMW-GS 生物学特点及分布  15-17
    1.1.1 HMW-GS 生物学特点  15-16
      1.1.1.1 HMW-GS 位置和命名  15-16
      1.1.1.2 HMW-GS 的结构  16
      1.1.1.3 HMW-GS 的遗传特点  16
    1.1.2 HMW-GS 的分布  16-17
  1.2 HMW-GS 与小麦烘烤品质关系  17-20
    1.2.1 不同基因位点对加工品质的影响  17-18
    1.2.2 位点内各等位亚基对品质的效应  18-20
  1.3 HMW-GS 研究的发展  20-23
    1.3.1 电泳技术的应用  20
    1.3.2 免疫化学技术的应用  20-21
    1.3.3 分子标记技术的应用  21-22
    1.3.4 重组自交系和近等基因系在HMW-GS 研究中的应用  22-23
  1.4 HMW-GS 在小麦育种中的应用  23-25
    1.4.1 转基因技术的应用  23
    1.4.2 SDS-PAGE 技术与优质育种结合的应用  23-25
2 材料与方法  25-29
  2.1 供试材料与试验设计  25
    2.1.1 HMW-GS 遗传规律  25
    2.1.2 利用重组自交系研究HMW-GS 质和量与小麦烘烤品质的关系  25
  2.2 测定项目与方法  25-28
    2.2.1 制粉  25
    2.2.2 水分的测定  25
    2.2.3 面粉蛋白质含量的测定  25-26
    2.2.4 籽粒硬度的测定  26
    2.2.5 干、湿面筋含量及面筋指数的测定  26
    2.2.6 Zeleny 沉淀值的测定  26
    2.2.7 粉质仪参数的测定  26
    2.2.8 拉伸仪参数的测定  26
    2.2.9 揉混仪参数的测定  26
    2.2.10 面包制作方法  26-27
    2.2.11 面包坚实度的测定  27
    2.2.12 麦谷蛋白总量的测定  27
    2.2.13 高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)的SDS-PAGE  27-28
      2.2.13.1 高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)的提取  27
      2.2.13.2 SDS 聚丙烯酰胺凝胶的配置  27-28
      2.2.13.3 电泳条件  28
      2.2.13.4 染色、脱色和保存  28
      2.2.13.5 HMW-GS 的定量分析  28
  2.3 数据统计分析  28-29
3. 结果与分析  29-71
  3.1 遗传规律研究  29-39
    3.1.1 小麦杂种 F_1 代高分子量谷蛋白亚基谱带的表现  29-30
    3.1.2 F_2 代籽粒中HMW-GS 分析及其控制基因的遗传规律研究  30-32
      3.1.2.1 F_2 籽粒中出现了16 种HMW-GS 带型组合  30
      3.1.2.2 Glu-A1a 与Glu-A1c 分离比为1:1  30-31
      3.1.2.3 Glu-B1b 与 Glu-B1h 分离比为 9:7  31-32
      3.1.2.4 Glu-D1d 与 Glu-D1g 分离比为 1:1  32
      3.1.2.5 Glu-B1b 的不完全表达率  32
    3.1.3 F_2-F_4 代籽粒的高分子量谷蛋白亚基谱带的表现  32-39
      3.1.3.1 F_2 代单株间及单株内籽粒HMW-GS 谱带表现  32-35
      3.1.3.2 F_3 代单株间及单株内籽粒 HMW-GS 谱带表现  35-37
      3.1.3.3 F_4 代单株间及单株内籽粒HMW-GS 谱带表现  37-39
  3.2 RIL-5 群体HMW-GS 谱带表现和品质性状在群体中的分布  39-40
    3.2.1 RIL-5 群体的HMW-GS 的类型  39-40
    3.2.2 RIL-5 品质性状在群体中的分布  40
  3.3 RIL-5 群体HMW-GS 与品质性状的量化关系分析  40-54
    3.3.1 同一基因位点不同亚基对小麦品质性状的效应  40-48
      3.3.1.1 同一基因位点不同亚基对面粉理化指标的效应  40-44
      3.3.1.2 同一基因位点不同亚基对面粉流变特性指标的效应  44-47
      3.3.1.3 同一基因位点不同亚基对面包烘烤品质指标的效应  47-48
    3.3.2 不同基因位点亚基组合对小麦品性状的效应  48-54
      3.3.2.1 不同基因位点亚基组合对面粉理化指标的效应  48
      3.3.2.2 不同基因位点亚基组合对面粉流变特性指标的效应  48-53
      3.3.2.3 不同基因位点亚基组合对面包烘烤品质指标的效应  53-54
  3.4 RIL-5 群体HMW-GS 质和量与小麦主要品质指标的关系  54-61
    3.4.1 HMW-GS 组成与小麦品质指标的相关性分析  54
    3.4.2 各品质指标对HMW-GS 组成的逐步回归分析  54-56
    3.4.3 不同HMW-GS 对小麦品质的影响  56
    3.4.5 麦谷蛋白含量与品质的关系  56-61
  3.5 供试 RIL-5 群体主要品质性状与面包烘烤品质的关系  61-71
    3.5.1 主要品质指标的相关性分析  61-64
      3.5.1.1 面粉理化指标与面团流变学指标间的相关性分析  61
      3.5.1.2 各品质指标与面包体积和面包评分的相关性分析  61-64
    3.5.2 各品质指标对面包体积和面包评分的逐步回归分析  64-65
    3.5.3 面团流变学特性(粉质、拉伸、揉混)参数间的关系及与面包加工品质的关系  65-71
      3.5.3.1 两种拉伸特性的比较分析  65-67
      3.5.3.2 面团流变学特性主要指标间的相关性分析  67-69
      3.5.3.3 面团流变学参数对面包品质的通径分析  69-71
4. 讨论  71-74
  4.1 HMW-GS 在F_1-F_2代中的遗传规律研究  71-72
  4.2 利用RIL-5 材料研究HMW-GS 与小麦烘烤品质的关系  72
  4.3 在育种初期拉伸指标的测定  72-74
5.结论  74-77
  5.1 HMW-GS 在 F1、F2的遗传规律  74
  5.2 HMW-GS 在 F2 -F4的遗传规律  74
  5.3 RIL-5 群体 HMW-GS 与品质性状的量化关系分析  74-75
  5.4 RIL-5 群体主要品质指标与面包烘烤品质的关系  75-77
参考文献  77-87
致谢  87-88
攻读硕士期间发表论文情况  88

HMW-GS的遗传规律及其对面包烘烤品质的影响

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