扬麦系列品种品质性状相关基因的分子检测

• 作者: 吕国锋 张伯桥 张晓 张晓祥 李曼 江伟 高德荣
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 普通小麦 品质 基因 分子标记
• 年，卷（期）: 2015,（19）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种?种质资源?分子遗传学
• 页码范围: 3779-3793
• 页数: 15页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2015.19.001

摘要

【目的】明确扬麦系列品种品质基因分布，为遗传育种和生产上应用扬麦品种提供参考。【方法】以21份扬麦系列品种的单系纯种为材料。采用SKCS-4100型单粒谷物特性测定仪测定籽粒硬度。采用功能性标记和聚丙烯酰胺凝胶电泳分离技术对硬度、低分子量谷蛋白亚基（LMW-GS）、编码直链淀粉合成关键酶的 Wx、多酚氧化酶（PPO）、黄色素含量（PSY）和穗发芽抗性（Vp1）基因进行鉴定，利用SDS-PAGE蛋白质电泳技术对高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）和Wx蛋白亚基进行鉴定分析。【结果】籽粒硬度分析表明21份扬麦系列品种材料中，软麦有16份，频率为76.19%，而硬麦和混合麦仅为19.05%和4.76%。分子检测表明硬麦和混合麦材料中有4份为pinb-D1b硬度基因突变，频率为供试材料的19.05%，其硬度指数均在60左右；16份软麦材料中未发现pinb-D1b硬度基因突变。HMW-GS分布情况为：Glu-A1位点1和Null频率分别为38.10%和61.90%，Glu-B1位点7+8和7+9频率分别为57.14%和42.86%，Glu-D1位点2+12和5+10频率分别为85.71%和14.29%。LMW-GS以“Glu-A3c，Glu-B3g”基因型为主，Glu-A3位点Glu-A3c和Glu-A3d基因型频率分别为90.48%和9.52%，Glu-B3位点Glu-B3g和Glu-B3i基因型频率分别为95.24%和4.76%。Wx分子检测表明仅扬麦13为Wx-B1b突变型；Wx蛋白电泳分析表明仅扬麦13和扬麦5号Wx-B1位点蛋白亚基缺失。2AL位点上高PPO活性基因型Ppo-A1a和低PPO活性基因型Ppo-A1b的频率分别为52.38%和42.86%，2DL 位点低 PPO 活性基因型Ppo-D1频率为90.48%。高和低黄色素含量标记基因Psy-A1a和Psy-A1b，频率分别为19.05%和80.95%。穗发芽抗性基因功能标记Vp1B3扩增出抗穗发芽Vp1Bc和感穗发芽Vp1Ba两种基因型，频率分别为90.48%和9.52%。【结论】扬麦系列品种多数为弱筋小麦，这与其pinb-D1位点为pinb-D1a、Glu-A1和Glu-D1位点多为Null和2+12、Glu-A3多为c有关，可用作弱筋小麦育种的亲本；扬麦158和扬麦16等品种中筋品质优良，可能主要与其pinb-D1位点发生变异有关，在中筋品质改良中应加强pinb-D1位点变异的选择；扬麦1号、扬麦4号、扬麦5号、扬麦9号、扬麦18、扬麦19和扬麦22携有低PPO活性和低黄色素含量基因，可用作改良面粉白度和色泽的亲本；扬麦2号、扬麦4号和扬麦5号Glu-D1位点为“5+10”亚基，扬麦13和扬麦5号Wx-B1蛋白缺失，为扬麦系列品种中少有的优质性状，可用于改良中筋小麦的蛋白质和淀粉品质。