小麥澱粉品質改良的2個方法
小麥澱粉品質是覺得小麥整體品質一個非常重要的因素,直鏈澱粉檢測儀可(ke)以(yi)檢(jian)測(ce)出(chu)小(xiao)麥(mai)中(zhong)直(zhi)鏈(lian)澱(dian)粉(fen)的(de)情(qing)況(kuang),為(wei)檢(jian)測(ce)小(xiao)麥(mai)品(pin)質(zhi)提(ti)供(gong)依(yi)據(ju)。那(na)麼(me)對(dui)小(xiao)麥(mai)澱(dian)粉(fen)品(pin)質(zhi)的(de)改(gai)良(liang)有(you)哪(na)些(xie)手(shou)段(duan)呢(ne)?下(xia)麵(mian)就(jiu)來(lai)介(jie)紹(shao)改(gai)良(liang)小(xiao)麥(mai)澱(dian)粉(fen)品(pin)質(zhi)的(de)2個方法。
1 常規育種
常(chang)規(gui)育(yu)種(zhong)是(shi)小(xiao)麥(mai)澱(dian)粉(fen)品(pin)質(zhi)改(gai)良(liang)的(de)主(zhu)要(yao)途(tu)徑(jing)雜(za)交(jiao)育(yu)種(zhong)親(qin)本(ben)互(hu)補(bu)性(xing)強(qiang),性(xing)狀(zhuang)改(gai)良(liang)幅(fu)度(du)大(da),有(you)益(yi)性(xing)狀(zhuang)聚(ju)合(he)幾(ji)率(lv)高(gao),仍(reng)將(jiang)是(shi)今(jin)後(hou)相(xiang)當(dang)長(chang)時(shi)間(jian)內(nei)小(xiao)麥(mai)遺(yi)傳(chuan)改(gai)良(liang)的(de)主(zhu)體(ti)方(fang)法(fa)。據(ju)統(tong)計(ji),1962~1982年我國生產上推廣應用的472個品種中,有324個是雜交育成的,占70.8%[。因此,雜交育種無疑也是小麥澱粉品質改良的主要和首選方法。
利用常規和誘變方法已育成了不含澱粉粒束縛澱粉合成酶活性的糯性小麥。利用類似的方法,Yamamori育成了不含可溶性澱粉合成酶II活性的小麥,初步研究表明其澱粉特性發生了較大變化。
目前困擾常規方法改良小麥澱粉品質的一個主要問題是遺傳資源的匱乏,自然狀態下小麥直鏈澱粉含量的變異幅度非常小,Wx蛋白多態性非常低,利用野生種質和遠緣雜交方法可能是獲得目的性狀變異較大的十分有效的方法。
2 分子標記輔助
選擇改良小麥澱粉品質DNA分子標記在植株生長的整個過程都可鑒定,效果好,效率高,不破壞材料,越來越成為小麥遺傳改良的重要輔助手段。
Briney等根據小麥澱粉粒束縛澱粉合成酶蛋白編碼序列第4個內含子變異顯著,設計了寡聚核苷酸引物,該引物在Wx-B1蛋白缺失材料中不能擴增440bp帶,與SDS-PAGE、膨脹勢的結果高度一致,與日本烏東麵品質也顯著相關,可作為優質麵條種質選育的分子標記。
Shariflou和Sharp根據小麥Wx基因cDNA近3'端的不完整片段(AT)6A(AG)2設計SSR引物,中國春N7AT7D缺失265bp目標帶,N7D-T7A缺失了204bp目標帶,可作為Wx-A1和Wx-D1位點的分子標記。Wx-D1位點突變材料基因3'端缺失588bp,Shariflou等據此設計了PCR引物,該引物從Wx-D1突變材料中擴增出260bp帶,而從正常野生材料擴增出840bp帶,可作為Wx-D1位點的分子標記。
Udall等利用76個重組自交係定位了9個與麵粉糊化粘度(P<0.01)連鎖的RFLP標記,定位了幾個峰值粘度QTLs,這些QTLs影響與Wx突變無關,因為所用群體在Wx位點不分離,可能對育種有潛在的應用價值。
在生化和分子遺傳水平上影響澱粉功能的合成和結構的許多方麵目前仍知之甚少。如:盡管已將籽粒硬度與5D染色體末端的分子標記相聯係,但其詳細原因仍不清楚。對小麥籽粒中控製脂類合成的基因也了解很少。A/B澱粉粒的比例受遺傳控製,但B-型澱粉粒起始合成的機製還不清楚。小麥澱粉粒的發育過程無疑是十分複雜的,目前對澱粉在空間的形成、發育基本上一無所知。一些不能通過突變研究的基因也可能參與了澱粉的合成,對改變澱粉特性也可能作用巨大,如R-蛋白等。另外,很明顯澱粉結構也受環境作用的影響,參與澱粉合成的酶與環境的複雜作用研究才剛剛起步。



