中国春-簇毛麦易位系的加工品质效应及相关外源基因的挖掘与利用

拟以一整套14个中国春-簇毛麦整臂互补易位系为材料，利用粉质、拉伸测定仪测定不同易位材料对中国春加工品质的影响程度，并从中筛选出对中国春品质有改良效应的易位系，设计特异PCR引物，从相关易位系和簇毛麦供体品系中克隆簇毛麦的高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）、低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)、醇溶蛋白亚基的编码序列，经体外表达、纯化，通过微量掺粉实验测定其对加工品质的效应，筛选对小麦面粉具有改良作用的簇毛麦优质亚基，并开发其功能标记。揭示小麦背景中簇毛麦易位染色体品质相关基因的变异特征及其对小麦品质的效应机理。在此基础上，有目的的配制杂交组合，转移簇毛麦的优质蛋白亚基基因，并通过该类亚基的分子标记辅助选择（MAS），为分子标记辅助育种及目的基因的高效转移提供理论基础。这对于丰富小麦贮藏蛋白基因资源、进一步了解簇毛麦贮藏蛋白基因的等位变异、分子结构和进化关系以及定向改良小麦品质具有重要意义。

本项目利用粉质、拉伸测定仪测定中国春-簇毛麦易位材料对中国春加工品质的影响程度，筛选出对中国春品质有改良效应的易位系T1DL•1VS。通过SDS-PAGE分析对簇毛麦HMW-GS基因进行了染色体再定位，发现在簇毛麦的1VS和1VL上均含有HMW-GS基因。从簇毛麦品系中克隆簇毛麦的高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）、低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)、醇溶蛋白亚基的编码序列，经体外表达、纯化，微量掺粉实验测定了其对加工品质的效应，筛选出对小麦面粉具有改良作用的簇毛麦优质亚基，并开发分子标记。通过配制杂交组合，转移簇毛麦的优质蛋白亚基基因到农艺性状优良的小麦品种小偃22、西农979、西农538、西农558、西农556，获得了5个携带优质亚基基因的优良高代品系。项目研究结果对于丰富小麦贮藏蛋白基因资源、进一步了解簇毛麦贮藏蛋白基因的等位变异、分子结构和进化关系以及定向改良小麦品质具有重要的指导意义，为簇毛麦优质亚基基因的分子标记辅助育种及目的基因的高效转移提供技术及理论支持。