Glu_1和Glu_3等位变异对不溶性谷蛋白含量的影响

V ol.30,N o.11

pp.1086-1092　N ov.,2004

作　物　学　报

ACT A AG RONOMICA SI NICA

第30卷第11期2004年11月　1086～1092页

Glu 21和Glu 23等位变异对不溶性谷蛋白含量的影响刘　丽

1,2

　周　阳1　何中虎

1,3,3

　Pe n ～a R J 4

　张立平

5Ξ

(1中国农业科学院作物育种栽培研究所Π国家小麦改良中心,北京100081;2云南省农业科学院粮食作物研究所,云南昆明650205;3国际玉米小

麦改良中心(CIM MY T )中国办事处,北京100081;4国际玉米小麦改良中心(CIM MY T ),墨西哥,Apdo ,62641,06600;5北京市农林科学院杂交小麦工程技术研究中心,北京100089)

摘　要　不溶性谷蛋白含量(IG ΠP )对小麦烘烤品质有重要决定作用。用我国秋播麦区的251份品种和高代品系,CI M 2

MY T 优质小麦Pav on 与澳大利亚劣质小麦Av ocet 的DH 系,优质面包小麦中优9507的两个杂交组合,即中优9507Π鲁麦5

号和中优9507Π晋麦45F 5代,分析了IG ΠP 与揉面仪参数的关系。结果表明,IG ΠP 与和面时间及耐揉性呈极显著正相关,r 值分别为0178和0160,IG ΠP 可作为面筋强度的早代预测指标。G lu 2B3位点对IG ΠP 影响较大,G lu 2B1位点的贡献较小,

G lu 2D1位点的效应大小因材料而异。就单个亚基而言,G lu 2A1位点1>23

>N ,G lu 2B1位点14+15>7+8>17+18>7+

9=20>6+8,G lu 2D1位点5+10>4+12>2+12>3+12,G lu 2A3位点G lu 2A3d >G lu 2A3a >G lu 2A3c >G lu 2A3b >G lu 2A3e ,

G lu 2B3位点G lu 2B3d >G lu 2B3b >G lu 2B3f >G lu 2B3j >G lu 2B3h 。

关键词　普通小麦;高分子量麦谷蛋白亚基;低分子量麦谷蛋白亚基;不溶性谷蛋白含量;揉面仪参数中图分类号:S512

E ffect of Allelic V ariation at Glu 21and Glu 23Loci on I nsoluble G lutenin Content

LIU Li 1,2,ZH OU Y ang 1,HE Zhong 2Hu 1,3,3,Pen ～

a R J

4

,ZH ANGLi 2Ping 5

(1National Wheat Improvement Center ΠInstitute o f Crop Breeding and Cultivation ,Chinese Academy o f Agricultural Sciences ,Beijing 100081;2Crop Research Insti 2

tute ,Yunnan Academy o f Agricultural Sciences ,Kunming 650205,Yunnan ;3

CIMMYT 2China O ffice ,c Πo Chinese Academy o f Agricultural Sciences ,Beijing

100081,China ;4CIMMYT ,Apdo 1Po stal 62641,06600Mexico ,D 1F 1,Mexico ;5Research Center for Hybrid Wheat ,Beijing Academy o f Agricultural and

Forestry Sciences ,Beijing 100089,China )

Abstract Insoluble glutenin content (IG ΠP )plays an im portant role in determ ining bread 2making quality 1T otally ,251Chinese wheat cultivars and advanced lines from autumn 2sown wheat regions in China ,DH population derived from poor breadmaking quality cultivar Av ocet and g ood breadmaking cultivar Pav on ,96F 5lines from Zhongy ou 9507ΠLumai 5and 58F 5lines from Zhongy ou 9507ΠJinmai 45,were used to investigate the effect of IG ΠP on M ix ograph parameters ,and the in flu 2ence of allelic variation in G lu 21and G lu 23loci on IG ΠP 1IG ΠP was significantly associated with m ixing time and m ixing tol 2erance ,with r =0178and 0160,respectively 1Therefore ,IG ΠP could be used as an early generation prediction parameter of gluten strength 1G lu 2B3locus played a determ inant role in IG ΠP and G lu 2B1locus had slight contribution to it ,while the role of G lu 2D1locus in IG ΠP differed with different materials 1At G lu 2A1,1>23>N ;at G lu 2B1,14+15>7+8>17+18>7+9=20>6+8;at G lu 2D1,5+10>4+12>2+12>3+12;at G lu 2A3,G lu 2A3d >G lu 2A3a >G lu 2A3c >G lu 2

A3b >G lu 2A3e ,at G lu 2B3,G lu 2B3d >G lu 2B3b >G lu 2B3f >G lu 2B3j >G lu 2B3h 1

K ey w ords C omm on wheat ;H MW 2G S ;LMW 2G S ;Insoluble glutenin content ;M ix ograph parameters

麦谷蛋白是异质性高分子聚合物,由高分子量麦谷蛋白亚基(H MW 2G S )和低分子量麦谷蛋白亚基(LMW 2G S )通过分子间二硫键聚合而成[1]。Lindsay

和Skerritt [2]

研究表明,面团中的H MW 2G S 呈链状,构成聚合体骨架,LMW 2G S 成簇构成聚合体分枝,分子间二硫键将H MW 2G S 和LMW 2G S 连接为麦谷蛋白

Ξ基金项目:国家863计划(2001AA241031和2002AA207003)、973重大基础研究发展规划(2002C B101300)和北京市自然科学基金项目

(5041001)资助。

作者简介:刘丽(1974-),女,硕士,主要从事小麦遗传育种研究。3通讯作者:何中虎,主要从事小麦遗传育种研究。T el :010*********;E 2

mail :Zhhe @https://www.360docs.net/doc/6b967955.html,

Received (收稿日期):2003207231,Accepted (接受日期):2003209210.

聚合体。二硫键的交联作用对面团黏弹性有重要决定作用,交联度下降,面团延展性增加,交联度上升,面团弹性增强[3]。Bushuk[4]认为,谷蛋白聚合体的结构和粒度分布是21世纪谷物化学的首要研究课题。

研究表明,谷蛋白聚合体的粒度分布可解释麦谷蛋白亚基等位变异对小麦品质的影响,单个亚基或亚基组合影响谷蛋白聚合体的粒度分布,进而影响小麦加工品质[5]。谷蛋白聚合体的粒度分布反映了品种间的遗传差异,不受环境影响,但谷蛋白聚合体含量受G lu21位点变异和环境的影响[2,6]。赵会贤等[7]研究表明,谷蛋白聚合体粒度分布与揉面仪的和面时间呈显著正相关,与揉面曲线的峰高呈显著负相关。

根据溶解特性,可将麦谷蛋白分为可溶性谷蛋白(S oluble glutenin,SG)和不溶性谷蛋白(Ins oluble glutenin,IG)。可溶性谷蛋白分子量较小,而不溶性谷蛋白的分子量较大,被称为谷蛋白大聚体(G lute2 nin macropolymer,G MP)或胶状蛋白[8,9]。可溶性谷蛋白相对含量用可溶性谷蛋白占面粉蛋白的比例表示(SGΠP),与小麦加工品质性状呈极显著负相关。不溶性谷蛋白相对含量用不溶性谷蛋白占面粉蛋白的比例表示(IGΠP)[10]。大量研究表明,IGΠP对小麦面筋强度和面包烘烤品质有重要决定作用[5,8,11～15]。Jia等[16]发现不溶性谷蛋白与吹泡仪膨胀指数呈显著正相关。Sapirstein和Fu[15]研究表明,IGΠP与和面时间、耐揉性、最大抗延阻力、拉伸面积和面包体积均呈极显著正相关,分别解释面筋强度和面包体积变异的81%～94%和69%,可作为面筋强度的指标。IGΠP作为面团强度的预测指标比蛋白质含量或不溶性蛋白的绝对含量(G MP含量)更具优势[5]。Orth和Bushuk[8]报道,IGΠP与面包体积呈极显著正相关,相关系数高达0186。M oonen等[17]认为IGΠP 和S DS沉降值均可作为面包烘烤品质的预测指标。Wang和K ovacs[10]研究表明,IGΠP与干面条剪切力(cutting force)、最佳煮面时间和煮后面条黏弹性均呈极显著正相关。

不溶性谷蛋白聚合体的研究热点是和面过程中各组分变化趋势及与小麦加工品质的关系[12,18,19], H MW2G S和LMW2G S对IGΠP的影响研究较少[5,20]。孙辉等[6]虽曾研究H MW2G S和LMW2G S对G MP含量的影响,但H MW2G S变异类型偏少,代表性不强,尽管考虑了LMW2G S的作用,但仅将LMW2G S粗略分为B和C区亚基进行研究。到目前为止,G upta 和Shepherd[21]命名系统中的LMW2G S变异类型以及

G lu21和G lu23位点的加性和互作效应对IGΠP的影响研究未见报道。本研究旨在用我国秋播麦区主栽品种和高代品系251份,Av ocetΠPav on DH系,优质面包小麦中优9507两个杂交组合的F

5代研究IGΠP与小麦加工品质性状和面时间和耐揉性的关系,评价G lu21和G lu23位点变异和亚基构成对IGΠP的影响,为小麦育种中亲本及早代材料的品质筛选提供依据。

1　材料与方法

111　材料

我国秋播麦区主栽品种和高代品系共251份,其中北部冬麦区63份、黄淮冬麦区133份、长江中下游麦区29份、西南麦区26份,基本代表中国秋播麦区品种品质现状和主要亚基类型。2001-2002年分别种植在中国农科院作物所(北京)和中国农科院棉花所(河南安阳),田间种植按来源地区顺序排列, 1次重复,北京2行区,安阳4行区,行长210m,行距013m,试验地肥力中等,按当地常规管理。

CI M MY T优质小麦Pav on与澳大利亚劣质小麦Av ocet的149份DH系由CI M MY T小麦项目提供, 2002年种植在内蒙古自治区巴盟农科所试验田,田间种植按DH系的编号排列,1次重复,2行区,行长110m,行距013m,试验地肥力中等,按当地常规管理。DH系的特点是G lu21和G lu23位点的亚基构成均不同,位点等位变异代表性强。

中优9507Π鲁麦5号F

5

代96份和中优9507Π晋

麦45F

5

代58份,2001-2002年种植在中国农科院作物所,田间种植按编号排列,1次重复,单行区,行长210m,行距013m,按行收获。用中优9507Π鲁麦5号杂交后代旨在较一致遗传背景下,研究G lu2B1、G lu2D1、G lu2A3和G lu2B3位点变异及亚基构成对IGΠP的影响。用中优9507Π晋麦45杂交后代旨在于较一致遗传背景下,研究G lu2A1、G lu2D1和G lu2B3位点变异及亚基构成对IGΠP的效应。

112　SDS2PAGE分离蛋白

方法参考刘丽等[22]。

113　IGΠP测定

不溶性谷蛋白含量测定方法参考Fu和Sa2 pirstein[23]　和孙辉等[6],100mg小麦面粉(14%湿基)加入1m L50%异丙醇去除醇溶蛋白等可溶性成分,

7801

　11期刘　丽等:G lu21和G lu23等位变异对不溶性谷蛋白含量的影响

用双缩脲法测定残余物中的蛋白含量,每个样品重

复2次。

标准曲线的绘制:将蛋白质标准液(70mg Πm L )用011m ol ΠL NaOH 溶液稀释至5mg Πm L 。分别取蛋白质标准液(5mg Πm L )0、011、012、013、014、015、016、017、018、019和110m L ,置于10m L 试管中,分别加

入110、019、018、017、016、015、014、013、012、011和0

m L 蒸馏水,各试管中加入410m L 双缩脲试剂,混匀,40℃水浴15min ,562nm 波长比色,用厦门分析仪器厂722型分光光度计测定吸光值。以吸光值作横坐标,蛋白质含量为纵坐标作标准曲线,如图1所示。将所测样品的吸光值代入方程,计算不溶性谷蛋白含量,不溶性谷蛋白含量与面粉蛋白含量的比

值即为IG ΠP 。与孙辉等[6]

的凯氏定氮法相比,标准曲线的绘制方法操作简单,具快速、

准确的优点。

图1

蛋白标准曲线

Fig 11

Stand ard curve for protein content

114　品质分析

用FOSS 公司1241型近红外光谱透射仪测定籽粒硬度、面粉蛋白含量和水分,用帝强公司NIR 近红

外测定仪(Dickey 2john ,Instalab 600NIR Product Ana 2lyzer )测定全粉蛋白含量和水分。

制粉:用FOSS TEC AT OR 公司Cyclotec1093型旋风磨磨制全麦粉(015mm 筛孔),用Brabender 公司Quadrumat Junior 磨磨制面粉,过60目筛。

微量沉降值用德国Brabender 公司沉降实验装置,方法参考Pe n ～

a 等

[24]

。

揉面仪参数用10g 美国Nationalm fg 公司揉面仪,按AACC 方法54240A 测定,记录和面时间(Mix 2ing time )和耐揉性(Mixing tolerance )。和面时间越长,耐揉性越高,品质越好。

115　统计分析

用S AS8e 软件进行相关分析、方差分析和差异

显著性比较。

2　结果与分析

211　IG ΠP 与揉面仪参数的关系

对251份品种和高代品系的IG ΠP 与揉面仪参

数进行相关性分析,结果表明,IG ΠP 与和面时间及耐揉性均呈极显著正相关,两试验点结果基本一致。北京点IG ΠP 与和面时间及耐揉性的相关系数分别为0171和0158,安阳点分别为0171和0150,表明IG ΠP 与小麦加工品质性状有密切关系。

对上述材料IG ΠP 和S DS 沉降值两试点平均值分别与揉面仪的和面时间和耐揉性作相关性分析,结果见图2。对相关系数进行差异显著性检验,并比较IG ΠP 和S DS 沉降值与揉面仪参数的相关关系,看到IG ΠP 与和面时间的相关系数为0178,显著高于S DS 沉降值与和面时间的相关系数(0151),IG ΠP 与耐揉性的相关系数为0160,也明显高于S DS 沉降值与耐揉性的相关系数(0149)。进一步分析表明,比沉降值(S DS 沉降值与蛋白质含量之比)与和面时间及耐揉性的相关系数分别为0146和0149,均不及IG ΠP 与和面时间及耐揉性的相关系数高,说明IG ΠP 作为加工品质预测指标比S DS 沉降值更精确。

IG ΠP 与和面时间及耐揉性的相关,在DH 系中

均达1%显著水平,相关系数分别为0149和0130;在中优9507Π鲁麦5号杂交后代中,也均达1%显著水平,相关系数分别为0165和0148;在中优9507Π晋麦45杂交后代中,仍均达1%显著水平,相关系数分别为0166和0157。说明IG ΠP 作为面筋强度预测指标具广泛适用性。

212　Glu 21和Glu 23位点变异对IG ΠP 的影响21211　品种和高代品系 以G lu 2A1、G lu 2B1、G lu 2D1、G lu 2A3和G lu 2B3作为5个因素,对品种和高代品系的IG ΠP 作多因素方差分析,比较G lu 21和

G lu 23位点对IG ΠP 的效应,结果列于表1。可见两试

验点的位点效应趋势一致。就平均值而言,G lu 2A1、G lu 2D1、G lu 2A3和G lu 2B3位点对IG ΠP 的加性效应均达1%显著水平,贡献率分别为10%、8%、11%和12%,G lu 2B1位点对IG ΠP 的加性效应较小,贡献率为4%,达5%显著水平。G lu 2D1与G lu 2B3位点对IG ΠP 的互作效应较大,达1%显著水平,贡献率为8%。G lu 2B 1位点分别与G lu 2A 1、G lu 2D 1和

8801 作 物 学 报30卷　

图2

IG ΠP 和SDS 沉降值与揉面仪参数关系的比较

Fig 12

R elationship betw een Mixograph p arameter and IG ΠP,and SDS sedimentation volume

表1

品种和高代品系Glu 21和Glu 23位点对IG ΠP 效应方差显著性测验

T able 1

AN OVA analysis of Glu 21and Glu 23loci effect on IG ΠP in cultivars and advanced lines

位点

Locu 自由度 df

北京Beijing SS % MS 河南安阳Anyang ,Henan SS % MS 平均

M ean

SS % MS

G lu 2A1215913979173395127471633

1281010641033

G lu 2B188217510133

46123518551446193G lu 2D1311914739183397167321533103188341633G lu 2A3414018835123312816103211331391811351033G lu 2B372521914361133971171319331581112221633

G lu 2A1×G lu 2B18781349183591647153

501046123G lu 2A1×G lu 2A3653153819813111419172313G lu 2A1×G lu 2B39491735153516341027192311

G lu 2B1×G lu 2D1131291379193

49114318721565163G lu 2B1×G lu 2A314881456135311431846114313G lu 2B1×G lu 2B31612119771692137518851375133G lu 2D1×G lu 2A31199156910369145613781067113

G lu 2D1×G lu 2B3111021369133119139101833

10017891233G lu 2A3×G lu 2B314571234112712211931102212G lu 2A1×G lu 2B1×G lu 2A3601000102611241313131212

G lu 2A1×G lu 2B1×G lu 2B360100010711351119

33

20162314G lu 2A1×G lu 2D1×G lu 2A360100010531748193

22182318G lu 2A1×G lu 2D1×G lu 2B3701000104416361414141211G lu 2A1×G lu 2A3×G lu 2B312411923154812441026152212G lu 2B1×G lu 2A3×G lu 2B3424171612319011019162419G lu 2D1×G lu 2A3×G lu 2B311561135112218221129152217误差Error 104456142641536818283153101424310 注:鉴于方差分析全表太大,此表仅列出对IG ΠP 效应较大的单个位点及位点的互作效应。%为平方和占总平方和的比例,即某一位点变异

解释IG ΠP 总变异的比例。3

和33分别表示5%和1%显著水平。

N otes :The table is only part of the whole ANOVA analysis 1%is sum of square as percentage of the total sum of square ,and these can be interpreted as indi 2cations of the relevance of various IG ΠP 1　3and 33are significant at 5%and 1%probability levels ,respectively 1

9

801　11期刘　丽等:G lu 21和G lu 23等位变异对不溶性谷蛋白含量的影响

G lu2B3位点互作及G lu2D1与G lu2A3位点互作对IGΠP的影响均达5%显著水平,贡献率分别为4%、6%、7%和6%,其余位点互作对IGΠP的影响较小。

G lu21和G lu23位点对IGΠP的效应为G lu2B3>G lu2 A3>G lu2A1>G lu2D1>G lu2B1,说明LMW2G S的G lu2B3位点对IGΠP有重要作用。

21212　DH系 以G lu2A1、G lu2B1、G lu2D1、G lu2 A3和G lu2B3作为5个因素,对DH系的IGΠP作多因素方差分析,比较G lu21和G lu23位点对IGΠP的效应,结果列于表2。从表2可以看出,G lu2D1位点对IGΠP的加性效应达1%显著水平,贡献率为7%, G lu2A3位点对IGΠP的加性效应也较大,达5%显著水平,贡献率为3%。G lu2D1和G lu2B3位点互作及G lu2B1、G lu2B3与G lu2A1,G lu2B1、G lu2B3与G lu2D1, G lu2B1、G lu2B3与G lu2A3三个位点的互作对IGΠP的影响均达1%显著水平,贡献率均为8%。G lu2D1和G lu2A3位点互作及G lu2A1、G lu2D1与G lu2B3三个位点互作对IGΠP的影响均达5%显著水平,贡献率均为5%,其余位点对IGΠP的加性和互作效应均未达5%显著水平。上述分析表明,位点互作对IGΠP的影响较位点加性效应显著,G lu21和G lu23位点对IGΠP的效应为G lu2D1>G lu2A3=G lu2B3>G lu2B1 >G lu2A1。

表2Glu21和Glu23位点对IGΠP效应方差显著性测验

T able2AN OVA analysis of Glu21and Glu23loci effect on IGΠP

位点Locu 自由度

df

SS%MS

G lu2A1215101715

G lu2B12311921610

G lu2D1290127451133 G lu2A324511322153

G lu2B32351831719

G lu2A1×G lu2D125811429113

G lu2D1×G lu2A347013517163

G lu2D1×G lu2B34106198261733 G lu2A1×G lu2B1×G lu2B34108198271233 G lu2A1×G lu2D1×G lu2B346915517143

G lu2B1×G lu2D1×G lu2B35109138211933 G lu2B1×G lu2A3×G lu2B34105128261333 注:鉴于方差分析全表太大,此表仅列出对IGΠP效应较大的单个位点及位点的互作效应。%为平方和占总平方和的比例,即某一位点变异解释IGΠP总变异的比例。3和33分别表示5%和1%显著水平。

N otes:The table is only part of the whole ANOVA analysis of DH popu2 lation1%is sum of square as percentage of the total sum of square,and these can be interpreted as indications of the relevance of various IGΠP13and33　are significant at5%and1%probability levels,respectively1

21213　杂交后代 中优9507Π鲁麦5号杂交后代G lu2A1位点的亚基相同,以G lu2B1、G lu2D1、G lu2A3和G lu2B3作为4个因素,对IGΠP进行多因素方差分析(表略)。结果表明,G lu2D1和G lu2A3位点对IGΠP 的加性效应均达1%显著水平,贡献率分别为13%和9%,其余位点对IGΠP的加性和互作效应未达5%显著水平。中优9507Π晋麦45杂交后代G lu2B1和G lu2A3位点的亚基相同,以G lu2A1、G lu2D1和G lu2B3作为3个因素,对IGΠP进行三因素方差分析(表略)。结果表明,G lu2D1和G lu2B3位点对IGΠP 的加性效应均达1%显著水平,贡献率分别为15%和16%,其余位点对IGΠP的加性和互作效应未达5%显著水平。综上所述,G lu21和G lu23位点对IGΠP的效应为G lu2D1>G lu2A3>G lu2B3>G lu2B1,或G lu2B3>G lu2D1>G lu2A1。

213　各个位点不同亚基类型对IGΠP的影响各个位点不同亚基对IGΠP影响的差异显著性列于表3。G lu2A1位点含1亚基品种的IGΠP为2014%,高于含23亚基和N亚基的品种(分别为1910%和1819%),差异达5%显著水平。G lu2B1位点含14+15亚基品种的IGΠP最高,为2213%。G lu2 D1位点含5+10亚基品种的IGΠP为2017%,高于含其他3种亚基品种的IGΠP。G lu2A3位点含G lu2A3d亚基品种的IGΠP最高,为2017%,显著高于

表3各个位点不同亚基类型对IGΠP的影响

T able3Comp arison of effects produced by individu al

glutenin subunit on IGΠP

位点

Locu

亚基

Subunit

样本数

Number

北京

Beijing

安阳

Anyang

平均

M ean

N991914b1815b1819b

G lu2A111292110a1917a2014a

23231913b1818b1910b

6+871818c1816c1817c

7+8962016bc1912ab1918ab

G lu2B1

7+9

14+15

113

4

1919bc

2311a

1911ab

2117a

1915ab

2213a 17+1852017b1817c1917ab

20212013bc1817c1915ab

2+121501918b219b1912b

G lu2D1

3+12

4+12

8

31

1912b

2013ab

219b

310b

1818b

1919ab 5+10622114a312a2017a

G lu2A3d782112a312a2017a

G lu2A3b51913b219b1818b

G lu2A3G lu2A3c511915b219b1910b

G lu2A3a932012ab219b1915b

G lu2A3e241910b219b1815b

G lu2B3b292017a310bc2014a

G lu2B3d522114a312ab2017a

G lu2B3G lu2B3f392016ab219bc1918ab

G lu2B3h121810bc218c1718bc

G lu2B3j1121917ab219bc1913ab 注:表中仅列出样本数较大的亚基的作用。LSD测验(α= 0105),相同字母表示差异未达5%显著水平,不同字母表示差异达5%显著水平。

N otes:The table doesn’t include glutenin subunits with low frequency1 LSD test(α=0105),different letters are significant at5%probability levels1

0901 作 物 学 报30卷　

含其他亚基品种的IGΠP,差异达5%显著水平;含G lu2A3e亚基品种的IGΠP最低,为1815%。G lu2B3位点含G lu2B3d亚基品种的IGΠP最高,为2017%,含

G lu2B3h亚基品种的IGΠP最低,为1718%。单个

H MW2G S和LMW2G S对IGΠP的贡献分别为G lu2A1位点1>23>N,G lu2B1位点14+15>7+8>17+18 >7+9=20>6+8,G lu2D1位点5+10>4+12>2+ 12>3+12,G lu2A3位点G lu2A3d>G lu2A3a>G lu2A3c >G lu2A3b>G lu2A3e,G lu2B3位点G lu2B3d>G lu2B3b >G lu2B3f>G lu2B3j>G lu2B3h。

比较DH系各个位点不同亚基对IGΠP影响的差异显著性(表略)表明,G lu2A1和G lu2B3位点亚基变异对IGΠP影响较小,G lu2B1位点含7+8亚基DH系的IGΠP为2114%,高于含17+18亚基DH系的IGΠP (2018%);G lu2D1位点含5+10亚基DH系的IGΠP 为2118%,显著高于含2+12亚基DH系的IGΠP (1918%),差异达5%显著水平;G lu2A3位点含G lu2 A3b亚基DH系的IGΠP为2118%,高于含G lu2A3a亚基DH系的IGΠP(2018%)。比较中优9507两个杂交组合各个位点不同亚基对IGΠP影响的差异显著性(表略),结果表明,在中优9507Π鲁麦5号杂交后代中,G lu2B1和G lu2B3位点亚基变异对IGΠP的影响很小,G lu2D1位点含5+10亚基的后代IGΠP为2512%,显著高于含2+12亚基后代的IGΠP (2313%),差异达5%显著水平;G lu2A3位点含G lu2 A3d亚基的后代IGΠP为2419%,高于含G lu2A3a亚基后代的IGΠP(2317%),差异达5%显著水平。在中优9507Π晋麦45杂交后代中,G lu2A1位点亚基变异对IGΠP影响较小,G lu2D1位点含5+10亚基后代的IGΠP为2513%,显著高于含3+12亚基后代的IGΠP(2317%),差异达5%显著水平;G lu2B3位点含G lu2B3b亚基后代的IGΠP为2511%,高于含G lu2B3j 亚基后代的IGΠP(2315%),差异达5%显著水平。综上所述,各个位点不同亚基类型对IGΠP的贡献分别为7+8>17+18,5+10>2+12和3+12,G lu2A3d 和G lu2A3b>G lu2A3a,G lu2B3b>G lu2B3j,与品种和高代品系材料的结论一致。

214　H MW2G S和LMW2G S组合对IGΠP的效应分析亚基组合为1、7+9、5+10、G lu2A3d、G lu2B3d,

1、7+8、2+1

2、G lu2A3d、G lu2B3d和1、7+8、2+12、

G lu2A3a、G lu2B3b的品种,如优选9、陕253、农大116、陕160和陕150的IGΠP较高,亚基组合为N、7 +9、2+12、G lu2A3e、G lu2B3h,23、7+9、5+10、G lu2A3a、G lu2B3j和N、7+9、5+10、G lu2A3e、G lu2B3j的品种,如淮麦16、原冬9428和原冬6号的IGΠP较低。亚基组合为N、7+8、5+10、G lu2A3b、G lu2B3h 的DH系IGΠP较高,亚基组合为N、7+8、2+12、G lu2 A3a、G lu2B3h的DH系IGΠP较低。同样,亚基组合为1、7+8或7+9、5+10、G lu2A3d、G lu2B3b的杂交后代IGΠP较高,亚基组合为N、7+9、3+12、G lu2 A3d、G lu2B3j的杂交后代IGΠP较低。

3　讨论

IGΠP与和面时间(r=0178)及耐揉性的相关系数(r=0160)较高,说明IGΠP能较好地反映面筋强度或蛋白质质量。与S DS沉降值相比,IGΠP更精确反映面筋的品质。北京和安阳两试验点IGΠP与和面时间及耐揉性相关系数趋势一致,说明IGΠP主要由基因型决定,环境影响较小,因此IGΠP可较好反映品种的遗传差异。双缩脲法测定IGΠP需样量少(100mg),每天可测70～80份样品,在品质育种中,可作为面筋强度和面包烘烤品质的早代预测指标。尽管揉面仪的和面时间和耐揉性,粉质仪的形成时间和稳定时间,拉伸仪的最大抗延阻力和拉伸面积,吹泡仪的面团张力(P)和延伸性(L)均能反映面筋品质,然而IGΠP与面包体积的相关系数高达0186[4],与上述指标相比,IGΠP测定具有微量、快速和准确的优势。因此,建议在品质育种中,将IGΠP 做为品质筛选的指标。

所有供试材料的研究结果均表明,LMW2G S的G lu2B3位点对IGΠP有不可忽视的作用,H MW2G S G lu2B1位点效应最小。在中优9507Π鲁麦5号杂交后代中,G lu2B3位点的效应较小,可能原因是位点由对品质贡献大小相近的亚基构成,变异较小。

G lu2D1位点对IGΠP的效应大小因材料而异,在参试品种和高代品系中,G lu2D1位点的效应不明显,而在DH系和中优9507F

5

代材料中的贡献较大,由于北京和安阳两试验点的位点效应趋势一致,可能原因是受遗传背景的影响。因此,G lu2D1位点对IGΠP 的效应大小有待进一步研究。国内外对单个亚基与IGΠP的关系研究较少。本研究表明,在G lu2B1位点,7+8>7+9;在G lu2D1位点,5+10>2+12与已有结论一致[5],在G lu2A1位点,1>23>N,与孙辉等[5]的研究结果23>1>N略有差异,可能原因是本试验中含23亚基的品种数偏少。对G lu2A3和G lu2B3位点基因编码的亚基与IGΠP的关系研究未

1901

　11期刘　丽等:G lu21和G lu23等位变异对不溶性谷蛋白含量的影响

见报道,因而单个LMW2G S对IGΠP的效应大小无可比资料。

本研究也存在不足之处,由于受方法的限制,尚不能鉴定LMW2G S G lu2D3位点基因编码的亚基, H MW2G S和LMW2G S对IGΠP的效应大小还需进一步研究。此外,测定的品质性状指标偏少,粉质仪、拉伸仪、吹泡仪参数和面包、面条品质与IGΠP的关系尚待深入研究。

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