小麦高分子量麦谷蛋白亚基突变体的创制及其品质研究

小麦高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）的数量和组成与面筋强度与弹性密切相关，可以解释加工品质性状变异的60%以上，是影响加工品质的重要因素。因此，研究各亚基对品质的贡献具有重要的理论意义和育种应用价值。本项目拟通过EMS诱变方法创制一套优质小麦品种小偃54的HMW-GS单亚基和不同亚基组合的缺失突变体，利用这套突变体开展HMW-GS缺失突变的分子机理及其品质效应等方面的研究。研究目标是：获得一套HMW-GS缺失突变体（包括5种单亚基缺失和8-10种亚基组合缺失）；阐明各突变基因沉默的分子机制（包括碱基突变、是否有突变热点区域和碱基偏好性，以及突变体的表达特征等）及其对品质性状的影响。通过本项目研究，一方面为确定各个HMW-GS及不同亚基组合对加工品质的贡献提供直接实验证据，另一方面为小麦品质设计育种提供理论依据和元件性材料。

小麦高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）的数量和组成是决定小麦加工品质的主要因素。因此，研究各亚基对品质的贡献具有重要的理论意义和育种应用价值。本项目利用EMS诱变方法创制了一套优质小麦品种小偃54的HMW-GS单缺失（5种）和不同亚基组合的双缺失（10种）突变体；从70个HMW-GS突变体中克隆了突变基因，并明确了各自的突变位点。发现EMS诱变的主要碱基替换形式是C/T转换，突变热点区域是中间重复区；通过分析5个单亚基缺失突变体的加工品质参数、UPP含量以及其它储藏蛋白的表达，阐明了各个亚基对加工品质性状的贡献和补偿效应：5个亚基对品质性状的贡献依次为Dx2>Dy12>Ax1≥By15≥Bx14；醇溶蛋白是补偿HMW-GS缺失的主要组分。以上研究结果为这5个HMW-GS对加工品质性状的贡献大小提供了直接的实验证据，为研究其它麦类HMW-GS的功能提供了理想的工具材料。