Page 21 - 《华中农业大学学报》2025年第1期
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第44卷 第1期                          华  中   农   业  大   学  学   报                        Vol.44    No.1
               2025年    1月                   Journal  of  Huazhong  Agricultural  University    Jan. 2025，15~23

               陈俊鹏，彭敏，王晓方，等.121份小麦地方品种HMW-GS组成分析［J］.华中农业大学学报，2025，44（1）：15‐23.
               DOI：10.13300/j.cnki.hnlkxb.2025.01.002

                               121份小麦地方品种HMW-GS组成分析


                               陈俊鹏 ，彭敏 ，王晓方 ，汤清益 ，张道荣 ，任喜峰                                  1
                                                                      3
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                    1.华中农业大学植物科学技术学院/湖北洪山实验室，武汉 430070； 2.湖北省十堰市农业科学院，十堰 442000；
                                              3.湖北省襄阳市农业科学院，襄阳 441057
                       摘要  为挖掘具有应用价值的高分子质量麦谷蛋白亚基（high molecular weight glutenin subunits，HMW-
                   GS）组合，筛选出优质小麦地方品种资源，以我国121份小麦地方品种为供试材料，利用SDS-PAGE技术对供试
                   材料的 HMW-GS 组成进行鉴定和分析。结果显示，供试材料在 Glu-A1、Glu-B1 和 Glu-D1 位点上分别检测出
                   3、9和 6种不同的等位基因变异类型，其中 Null、5+10和 2+12分别在 Glu-A1、Glu-B1 和 Glu-D1位点上出现的
                   频率最高，分别为 78.51%、76.86% 和 76.03%；同时，不同等位基因变异类型共形成 30 种不同的亚基组合，其中
                   以［Null/（7+8）/（2+12）］亚基组合类型占比最高，为 55.37%，但该亚基组合类型品质得分较低，仅有 6分；而亚
                   基组合［1/（7+8）/（5+10）］、［1/（7+9）/（5+12）］、［1/（7+9）/（5+10）］、［2*/（7+8）/（5+10）］和（2*/（7+9）/
                   （5+12）］得分最高，成为优质亚基组合。结果表明，具有这些优质亚基组合的小麦地方品种（酱麦、钱交麦和扁
                   光头壳麦等）可作为现代小麦品质改良的优异基因资源。
                       关键词  小麦； 地方品种； HMW-GS； 品质改良； 亚基组合
                       中图分类号  S512.1    文献标识码  A    文章编号  1000-2421（2025）01-0015-09

                   小麦是我国重要的口粮作物，具有较高的营养                         但是 Glu⁃A1 位点上的 y-型亚基在绝大多数的小麦
               价值，可用于制作面包、饼干、馒头和面条等多种食                          品种中都无法表达，因此只能检测到 x-型亚基，如果
                 ［1］
               品 。近年来随着人们生活方式的改善和生活水平                           x-型亚基因为 DNA 突变等原因无法表达，则在 Glu⁃
               的提高，消费者对小麦品质的要求也不断提高，为满                          A1 位点就检测不到亚基存在，在研究中通常用 Null
               足消费者对小麦品质的需要，提高小麦品质已成为                           表示 ［6-7］ 。另外，这 3 个位点的编码基因在保守区域
                                          ［2］
               我国现代小麦育种的重要目标 。我国小麦地方品                           序列高度一致，而在重复序列 DNA 片段的插入、缺
               种具有较高的遗传多样性，是现代小麦品质改良的                           失或 SNP 位点差异形成不同的单倍型进而导致
               重要种质资源。                                          HMW-GS 形成不同的亚基类型            ［8-9］ 。不同 HMW-
                   麦谷蛋白是小麦籽粒贮藏蛋白的一种，占小麦                         GS 对小麦品质的影响不同，安悦             ［10］ 对湖北省 90 份
               籽粒胚乳蛋白的 40% 以上。麦谷蛋白可进一步分为                        审定品种和 73 份高代品系的 HMW-GS 与品质性状
               低分子质量麦谷蛋白（low molecular weight glutenin          进行相关分析认为，Glu⁃1 位点上不同等位基因对小
               subunits， LMW-GS）和高分子质量麦谷蛋白（ high                麦各项品质指标的影响不同，且在对品质性状的影
               molecular  weight  glutenin  subunits，HMW-GS）。 响效应上 Glu⁃B1>Glu⁃D1>Glu⁃A1；其他相关研究
               LMW-GS 主要影响面团的黏性，而 HMW-GS 主要                     表明在 Glu⁃A1位点的 2*和 1亚基， Glu⁃B1位点上的
               影响面团的弹性，研究表明 HMW-GS 对小麦加工品                       7+8、13+16、14+15 和 17+18 亚基，Glu⁃D1 位点上
               质有着重要的影响         ［3-5］ 。HMW-GS 由位于小麦 1A、 的 5+10亚基均对小麦品质有明显的正向效应，是提
               1B、1D染色体长臂上Glu⁃A1、Glu⁃B1和Glu⁃D1位点                高小麦加工品质的优质亚基             ［11-12］ 。但目前优质的
               的编码基因控制，通常情况下这 3个位点的每一个位                         HMW-GS 基因的数量仍然有限，进一步鉴定和克隆
               点都包含 2个紧密连锁的基因 x-型亚基和 y-型亚基， 新 的 优 质 亚 基 基 因 是 提 高 小 麦 品 质 的 重 要 途 径

               收稿日期： 2024 ‐ 03 ‐ 07
               基金项目：农业农村部种质资源项目（19230603）；湖北洪山实验室开放课题（2021hskf009）
               陈俊鹏，E-mail：632080772@qq.com
               通信作者： 张道荣，E-mail：dongfanghong1998@163.com；任喜峰，E-mail：renxifeng@mail.hzau.edu.cn
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