2023-10-04 10:57:43 喬占新
為了了解小麥品種(系)品質(zhì)及赤霉病抗性的遺傳信息，提高選育優(yōu)質(zhì)小麥品種的效率，河南省天寧種業(yè)和河南農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合，利用12個(gè)已有的品質(zhì)及抗赤霉病基因相關(guān)的分子標(biāo)記（Dx5、By8、By9、Ax2*、Ppo18、Fhb1、Fhb2、Fhb4、Fhb5和Fhb7）對132份小麥材料（包括生產(chǎn)中的主栽品種84個(gè)以及項(xiàng)目培育的高代品系48個(gè)）進(jìn)行了分子標(biāo)記檢測。
小麥品質(zhì)分子標(biāo)記
根據(jù)已有文獻(xiàn)報(bào)道的分子標(biāo)記，我們共合成跟品質(zhì)高度相關(guān)的分子標(biāo)記7對，其中決定小麥面筋強(qiáng)度的分子標(biāo)記4對，影響小麥淀粉品質(zhì)的分子標(biāo)記2對，小麥面粉顏色的分子標(biāo)記1對。小麥籽粒中含有高分子質(zhì)量麥谷蛋白受分子量不同的x型亞基和y型亞基控制，優(yōu)質(zhì)亞基數(shù)愈多，小麥的面筋強(qiáng)度愈強(qiáng)，則小麥品質(zhì)愈好。其中，Ax1、Ax2*、Bx7+By8、Dx5和Dy10等亞基是公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)亞基，而Glu-D1位點(diǎn)編碼的Dx5亞基最為有效。Wx蛋白亞基的缺失的分析和鑒定成為了優(yōu)質(zhì)專用小麥品種的選育過程中不可或缺的一部分。能夠制作優(yōu)質(zhì)面條的小麥品種一般缺失Wx-B1，直鏈淀粉含量較低，Wx-B1缺失和Wx-D1缺失或Wx-B1缺失和Wx-A1缺失重組類型的面條品質(zhì)則更優(yōu)。Ppo-A1a等位基因能擴(kuò)增出685bp的條帶，控制著Ppo的高活性；Ppo-A1b等位基因能擴(kuò)增出876bp的條帶，控制著Ppo的低活性。含有低Ppo活性的小麥品種擁有更好的色澤亮度，是小麥品質(zhì)育種的重要目標(biāo)。研究結(jié)果如下：
根據(jù)84個(gè)品種以及48個(gè)高代品系的鑒定結(jié)果可知，品種烏5和太黑1號中出現(xiàn)Ax2*/Dx5/By8優(yōu)質(zhì)亞基組合，可作為小麥強(qiáng)筋育種的親本。泛育麥20等10個(gè)品出現(xiàn)By8/Dx5組合，可作為高筋小麥育種材料。揚(yáng)麥15等14個(gè)品種（系）Wx-A1和Wx-B1蛋白全缺失，是糯性小麥的育種材料。40個(gè)品種（系）鑒定出Ppo-A1b基因，為有低Ppo活性的品種。豫農(nóng)903、鄭麥618、華南72003三個(gè)品種含有赤霉病抗性基因Fhb1，為中抗赤霉病小麥品種。
項(xiàng)目共鑒定出1個(gè)糯性中抗小麥品種華南72003，1個(gè)糯性強(qiáng)筋小麥品種烏5，3個(gè)糯性高筋小麥品種淮核16174、西農(nóng)172、中金13，4個(gè)優(yōu)質(zhì)高筋小麥品種許科10號、豐德存21、太黑2號、西農(nóng)172。 我們聯(lián)合育成的品系中，其中品系119 、145 、160、983等4個(gè)材料含有2個(gè)以上的優(yōu)質(zhì)分子標(biāo)記，可作為高筋優(yōu)質(zhì)小麥品種候選品種。而品系145除了優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋，還含有赤霉病抗性基因Fhb1 ，可重點(diǎn)關(guān)注。
2021年6月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部以432號文發(fā)布公告，154份新品種獲得國家品種審定，赤霉病抗病級品種1份，中抗級品種18份，中抗及以上品種比例達(dá)12.33%，較往年顯著提高。但“十三五”時(shí)期通過國家認(rèn)定的黃淮麥區(qū)主要是高感品種，其中黃淮南片、黃淮北片高感品種占麥區(qū)認(rèn)定品種總數(shù)的88.51%、93.55%，中感品種占11.06%、4.84%，只有兩個(gè)品種達(dá)中抗。
本研究中的132份小麥材料現(xiàn)有推廣品種僅有豫農(nóng)903、鄭麥618、華南72003含有赤霉病抗性基因Fhb1，在我們育種基地選取的高代材料中篩選到8個(gè)含有赤霉病抗性基因Fhb1品系。田間測試這8個(gè)株系的抗赤霉病為中抗，所有材料均不含有Fhb2、Fhb4、Fhb5和Fhb7，表明今后的育種工作中需要聚合多個(gè)赤霉病抗性基因加強(qiáng)育成小麥品種的赤霉病抗性。
小麥的品質(zhì)檢測與早代鑒定
為了提高小麥高代材料強(qiáng)筋、優(yōu)質(zhì)性狀相關(guān)的精準(zhǔn)度，在項(xiàng)目執(zhí)行期內(nèi)共進(jìn)行了166份（20-21年度86份，21-22年度80份）高代優(yōu)異品系的品質(zhì)檢測。依據(jù)ICC (International association for cereal chemistry, Vienna)標(biāo)準(zhǔn)方法，使用凱氏定氮儀（FOSS,瑞士）進(jìn)行蛋白質(zhì)含量分析。蛋白質(zhì)及濕面筋測試過程中，共鑒定出蛋白質(zhì)含量超過14%，濕面筋含量超過25%的強(qiáng)筋材料共43份（2020-21年度22份，2021-22年度21份），其中選到6個(gè)濕面筋含量大于30%的材料6個(gè)材料。并對其中部分優(yōu)質(zhì)材料進(jìn)行了河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院指標(biāo)所磨粉后的專業(yè)驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果表明：蛋白質(zhì)含量基本誤差在1%范圍內(nèi)，而濕面筋含量差異較大，利用FOSS定氮儀測試出的結(jié)果濕面筋含量偏低，于品質(zhì)檢測中心磨粉測試值10%~15%之間。
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