中國(guó)核心小麥種質(zhì)資源與面條品質(zhì)相關(guān)的生物化學(xué)特性分析.pdf

1、小麥?zhǔn)鞘澜缟现饕牡募Z食作物之一，是世界上食品安全、戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備和谷物貿(mào)易的最主要糧食種類(lèi)。20世紀(jì)80年代以前，我國(guó)的小麥育種工作者的研究重點(diǎn)在小麥高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗病上，20世紀(jì)80年代以后，小麥品質(zhì)育種和優(yōu)質(zhì)資源篩選成為研究重點(diǎn)，我國(guó)的小麥育種工作者已選育出了一批優(yōu)質(zhì)小麥品種、專(zhuān)用小麥品種，從而緩解了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)不同小麥的要求。但由于我國(guó)對(duì)小麥的需求大，不同地區(qū)消費(fèi)差異大，因此，對(duì)小麥品質(zhì)問(wèn)題的研究依然任重而道遠(yuǎn)。 本研究以中國(guó)農(nóng)科

2、院賈繼增、張學(xué)勇教授提供的我國(guó)9大麥區(qū)共243份核心小麥種質(zhì)資源品種和17份國(guó)外小麥品種為研究材料，對(duì)其進(jìn)行了與面條品質(zhì)相關(guān)的生物化學(xué)特性分析。鑒定了Waxy基因類(lèi)型、測(cè)定了籽粒蛋白質(zhì)含量、灌漿期間籽粒蛋白質(zhì)和干物質(zhì)積累規(guī)律、不同品種籽粒戊聚糖含量和在小麥籽粒灌漿期間多酚氧化酶同工酶及其活性變化，其研究結(jié)果如下： 1.本研究利用PCR和SDS-PAGE方法對(duì)243份中國(guó)核心小麥種質(zhì)和17份國(guó)外品種進(jìn)行分析，篩選得到了17個(gè)新的W

3、x蛋白亞基缺失材料。其中Wx-A1缺失材料2個(gè)，分別為：芒小麥、潮安小麥。Wx-B1缺失材料14個(gè)，分別是：內(nèi)麥11；小白麥：小紅皮；江東門(mén)：吉春1016；春麥；紅禿子；豐產(chǎn)3號(hào)：Early Premium(早洋麥)：山麥；白大頭；紅芒麥；紅須麥；無(wú)芒春麥。Wx-D1缺失材料1個(gè)，是來(lái)自黃淮冬麥區(qū)的地方品種“禿芒麥”。為優(yōu)質(zhì)面條小麥育種提供了新的種質(zhì)資源；同時(shí)篩選得到的三對(duì)PCR引物可以用于快速、有效篩選Wx基因缺失材料。 2.

4、通過(guò)對(duì)不同核心種質(zhì)小麥品種蛋白質(zhì)含量的分析得出：我國(guó)小麥品種間蛋白質(zhì)含量差異比較大，品種間遺傳變異大，品種選育潛力也大，其中最低的“六柱頭”含量只有11.860％，最高的“江東門(mén)”達(dá)到了含量20.450％；不同麥區(qū)間蛋白含量也存在著差異；得到適宜用于面條專(zhuān)用小麥品種育種的有：錢(qián)交麥、Lovrin 10(國(guó)外引進(jìn))、潮安小麥、碧螞4號(hào)、石家莊54、濟(jì)南2號(hào)、百農(nóng)3217、黃瓜先、半截芒、大口麥、老齊麥、白螞蚱、青春28、紅花麥、成都光頭、

5、漢中月、紫皮、鄭麥9023、偃展1號(hào)共20個(gè)。 晚熟小麥品種籽粒蛋白質(zhì)含量積累呈現(xiàn)出有規(guī)律的變化，在整個(gè)灌漿期間小麥籽粒總蛋白質(zhì)含量變化呈“高—低---高”的變化趨勢(shì)，蛋白質(zhì)積累速率較正常生長(zhǎng)條件明顯加快，整個(gè)灌漿時(shí)間縮短，比正常條件下灌漿期短13-18天，且由于高溫的影響籽粒總蛋白質(zhì)含量較正常條件下有所提高。晚熟小麥籽粒灌漿期間干物質(zhì)整個(gè)增長(zhǎng)過(guò)程近似“S”形，表現(xiàn)為前慢、中快、后慢的積累規(guī)律，且灌漿期縮短，干物質(zhì)的積累在較短的

6、時(shí)間內(nèi)完成，品種間差異表現(xiàn)更明顯。且在高溫的條件下，由于灌漿期縮短，后期灌漿迅速結(jié)束，小麥干物質(zhì)的積累主要聚中在灌漿中期的9-18天間，此期間小麥積累的干物質(zhì)占到了整個(gè)成熟籽粒的2/3以上，是影響晚熟小麥品種產(chǎn)量穩(wěn)定的關(guān)鍵期。因此應(yīng)加強(qiáng)此期間的管理，以提供充足的養(yǎng)份以滿(mǎn)足生長(zhǎng)需要。 3.我國(guó)核心種質(zhì)品種間戊聚糖含量差異較大，核心種質(zhì)資源小麥品種(系)的可溶性戊聚糖、不可溶性戊聚糖和總戊聚糖平均含量分別為0.636％、5.472％

7、和6.108％，三者變異幅度分別為0.249％-2.253％、3.734％-8.145％和、4.533％-10.398％。水溶性戊聚糖含量主要集中在0.4％-0.7％之間，總戊聚糖含量主要集中在5％-7％之間。 不同麥區(qū)間戊聚糖含量存在明顯差異。黃淮冬麥區(qū)籽粒水溶性戊聚糖含量與西北麥區(qū)之間差異均達(dá)5％顯著水平：西北麥區(qū)總戊聚糖含量與北部麥區(qū)、東北麥區(qū)、華南麥區(qū)、黃淮麥區(qū)、新疆麥區(qū)品種之間差異均達(dá)5％顯著水平，與東北麥區(qū)、黃淮麥區(qū)

8、之間差異達(dá)到1％顯著水平。國(guó)外引進(jìn)品種在可溶性戊聚糖含量上與我國(guó)核心品種之間無(wú)明顯差異，總戊聚糖含量與青藏麥區(qū)和西北麥區(qū)的差異達(dá)5％顯著水平，與西北麥區(qū)的差異達(dá)1％顯著水平，我國(guó)的小麥品種在總戊聚糖含量上與國(guó)外品種差異較大，國(guó)內(nèi)核心品種含量偏高而國(guó)外品種含量較低。 經(jīng)分析得出，水溶性戊聚糖含量低的核心品種3個(gè)，分別為定興寨、延安11和早小麥，其含量均低于0.3％；水溶性戊聚糖含量高的核心品種5個(gè)，分別為中優(yōu)9507、新曙光6號(hào)、

9、紅禿子、定西24、興義4號(hào)，其可溶性戊聚糖含量均高于1.4％?？偽炀厶呛康偷暮诵钠贩N4個(gè)，分別為碧螞4號(hào)、新曙光l號(hào)、定興寨和一個(gè)國(guó)外品種南大2419，其總戊聚糖含量均低于4.5％，可用于飼料小麥的育種選育：總戊聚糖含量高的品種有7個(gè)，分別為豐產(chǎn)3號(hào)、紅禿子、大白麥、興義4號(hào)、中優(yōu)9507、蟬不吱、烏江草，其總戊聚糖含量均高于8.0％，適宜用于培育保健性強(qiáng)的食用小麥。 4.同品種間的PPO高分子量同工酶差異較小；在中低分子量區(qū)

10、，在相同的發(fā)育階段不同品種間在中分子量區(qū)的酶帶數(shù)和酶帶顏色深淺具有較大的差異，不同品種間在同工酶數(shù)和量上在籽粒行成過(guò)程中有差異，而在相同品種的整個(gè)發(fā)育過(guò)程中分子量的酶帶變化較穩(wěn)定，而低分子量酶帶變化幅度較大。 本研究表明，在測(cè)試的20個(gè)品種，PPO活性較低的有白花麥?zhǔn)袢f(wàn)8號(hào)，白齊麥，安徽3號(hào)，晉麥8號(hào)，婺源春，白花麥，蜀萬(wàn)8號(hào)，崇陽(yáng)紅麥1號(hào)，內(nèi)鄉(xiāng)5號(hào)；不同品種間的PPO活性變化存在極大的差異；小麥籽粒中PPO活性的變化分為兩種類(lèi)