小麦高分子量麦谷蛋白等位基因的复合PCR分类

小麦高分子量麦谷蛋白等位基因的复合PCR分类 小麦高分子量麦谷蛋白等位基因的复合 PCR分类 传背景间的籽粒产量存在显着互作携带该 易位的品系开花和成熟期间生物学产量的积 累以及灌溉期旗叶光合速率要高35,22%. 7DL.7Ag易位还与粒数的增加有关.在本 研究中,采用6个不同受体基因型研究7DL. 7Ag易位效应,检测遗传背景的效应,而且在 5种极为不同的条件下研究7DL.7ag易位 对产量稳定性的影响.同时研究了推断与小 麦产量有关的生理学性状,如比叶重,叶绿素 含量和荧光参数.结果表明:在灌溉条件下, 籽粒产量的增加与7DL.7Ag品系较高的生 物产量生产率有关,而且可能归功于较大的 库强.仅在热害条件下存在该易位对生理性 状的影?向,而与产量的差异无关.在潮湿胁 迫条件下,7DL.7Ag品系的产量低于其相应 的受体,可能是由于较长的生长周期所致. 我们认为7DL.7Ag易位的效应可能主要取 决于受体基因型的物候适应性,该易位可能 在提高产量方面,特别是对有利生产条件下 的产量非常有价值. 向平摘译自PlantBreeding122(5): 379—384,2003 小麦高分子量麦谷蛋白等位基因的复合PCR分类 W.Ma等 面包小麦的面团具有独特的性质,其中 最重要的是其面筋(小麦贮藏蛋白产物)的弹 性.人类有史以来,甚至更长时间的基本食 物是烘烤面包,它就得益于该特性,至今它仍 是主要的小麦加工食品.小麦面粉的主要物 理特性是决定小麦品种面包烘烤品质的重要 因素,该物理性质包括对其混合作用有重要 影响的扩张性和抗扩张性.小麦面筋蛋白质 含有两种主要成份:麦醇溶蛋白和麦谷蛋白. 麦醇溶蛋白是单体蛋白,可以分成四个部分: a,I3,7和taO麦醇溶蛋白.麦谷蛋白是由二硫 键连接的高分子量和低分子量亚基的复合聚 合体.第一组染色体短臂上G/i一1位点的 基因编码ct卜和7一麦谷蛋白,而a一和J3一麦醇 蛋白的基因定位于G/u一3位点,与G/u一1 位点紧密连锁.每个G/u一1位点包含两个 紧密连锁的基因,分别编码'x'型和'y'型高 分子量麦谷蛋白,因其多态性而在每个位点 产生了不同的等位基因.在六倍体小麦中 G/u—A1位点的'y'型基因不表达.因为'x' 和一Y型基因的紧密连锁,所以高分子量麦谷 蛋白依据x和v型亚基的表达而分为等位基 】2 因.对麦醇溶蛋白和麦谷蛋白成分间的关系 和小麦面团流变学性质进行了大量的研究, 目前已经知道各种小麦贮藏蛋白对面团流变 学特性具有主效应.麦醇溶麦蛋白和麦谷蛋 白组合对面团品质的贡献要么是独立的(加 性遗传效应),要么是互作的(上位性遗传效 应).因为G/i一1和Gf一3位点的紧密连 锁,Pagne等(1987年)指出麦醇溶蛋白对面 团品质的表现效应归因于低分子量麦谷蛋 白.一般而言,高分子量麦谷蛋白对面团流 变学特性的影响比麦醇溶蛋白和低分子量麦 谷蛋白的更大.面包制作品质主要取决于高 分子量麦谷蛋白亚基的组分和数量.已经证 实等位基因G/u—A1b(Ax2)和G/u—D1d (Dx5+Dvl0)等位基因与优良最终利用品质, 特别是面团强度相关.近来,已建立了Bx7 亚基的存在与提高面团品质间的关系. 在小麦育种中鉴定高分子量麦谷蛋白仍 具有重要的意义.在过去,通常是采用SDS 一 聚丙烯酰胺凝胶电泳来高分子量麦谷 蛋白.小麦麦谷蛋白的SDS一聚丙烯酰胺凝 胶电泳和后续凝胶的描述是非常耗时的过 程,需要专门知识,且不适合大量样品的分 析.因此,开展了建立PCR分析法区别不同 高分子量麦谷蛋白的工作.合成了一套PCR 引物来扩增主要高分子量麦谷蛋白编码区的 完整编码区域,包括Ax,Rx,,Dx和1),r编 码区.然而,这些PCR分析的目的不是区别 各位点的等位基因.已建立1,专门检测Dx5 基因和区别【)v12和Dyl0的PCR分析法.因 为Dx5一By10(G/u—D1d)和Dx2一D|),12(Glu — D1n)是Glu—D1位点的主显性等位基 因,所以检测Dx5能快速区别这些等位摹因. 近来,基于不同高分子量麦谷蛋f1等位基因 序列近侧区域的微呈核苷酸序列变异,建立 了选择性扩增&x2,Ax1或AxNull,Dx5和 【)v10整个编码区域的PCR法.因扩增了这 些等位基因的全部基因,所以得到的PCR产 物超过2kb.合成了Dx5和Dyl2基因的特异 性PCR标记以及区别Bx7和Bxl7的共显性 标记.用这些标记建立了复合PCR法,然 而,因共显性Bx标记较大地超过2kb,而Dx5 和Dxl2的标记小于700bp,所以仅对Dx5和 【)y10的标记复合成功.在澳大利亚小麦品 种中,各G/u一1位点含有女引T,A,B,D组位 点的两个主显性等位基因中的一个:Glu— A1?(Axl,47.1%)和Gf"一Alb(Ax2,45. 4%),C./u—B1b(Bx7+By8,36.4%)和G/u一 (Bx7+Byl8,39.3%),以及Glu—D1d (Dx5+Dyl0,30.5%)和C./u—D1n(Dx2+ Dvl2,67.8%).本研究旨在建立简单,快速 的亚基特异性PCR分析法,区别3个高分子 量麦谷蛋白位点的这些主显性等位基因.进 行分子标记辅助育种.在本研究中,建立了 区分各位点这些普通等位基因的PCR方法. 仅在Glu—A1Ax2基因存在下,该基因的特 异引物得到了1319bp的简单片断.G/u—Bl 位点的目标引物产生了共显性标记,为此 Bx7基因型产生了2个片断(630bp和 766bp).Bxl7基因型产生了单个片断 (669bp).第三对引物是Dx5基因特异的,产 生了478bp单带.建立了复合PCR分析法, 它能在简单的PCR反应和琼脂糖凝胶分析 中区别主要的高分子量麦谷蛋白.因为小麦 品系高分子量麦谷蛋白组分在决定小麦面筋 功能特性方面具有重要作用,所以这些标记 在标记辅助育种中有较大用途.这些标记在 小麦品种的DNA鉴定中也具有重要作用. 向平摘译自Euphytica134(1):51-60, 2003 采用小随体标记研究面包小麦混合体各品种籽粒产量 相对比例及杂交频率 M.Bdhaj等 种植小麦品种混合体能显着减少叶部病 原引起的病害(如锈病,白粉病等)流行,其原 因是抗性基因的田间多样性.目前,种植混 合品种最重要的是产量能力,多数研究 认为与各组成品种单独种植的平均值相比, 混合品种的产量稳定.如今,对面包小麦品 质要求高,而混合品种能确保较高的,稳定的 收获品质,但对这方面的研究很少.在小麦 中,小区试验表明一个两种方式混合品种的 籽粒蛋白质含量和籽粒产量与各组成品种单 独种植时的一样高.品种间的干扰引起了播 种时各品种种子比例和收获时分蘖比例的差 异.在两种方式混合品种小区试验中,仅估 计了各品种对最终产量贡献的籽粒比例,对 I3