利用分子育種選育西藏糯小麥

普布卓瑪

(西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)研究所·西藏拉薩·850032)

摘　要：本實驗引進(jìn)美國優(yōu)質(zhì)小麥資源并鑒定出與優(yōu)良蛋白質(zhì)品質(zhì)相關(guān)的分子標(biāo)記，以西藏肥麥、美國引進(jìn)優(yōu)質(zhì)小麥以及高產(chǎn)小麥為輪回親本，以成都生物所自育全糯小麥品系糯麥12為全糯基因型供體親本，通過雜交、回交以及自交等方法將3個糯蛋白缺失基因聚合在一個小麥遺傳背景中，采用小麥糯性位點基因的特異PCR分子標(biāo)記在回交和自交后代中篩選蛋白質(zhì)優(yōu)質(zhì)的全糯或者部分糯基因型[3]，培育具有肥麥高產(chǎn)遺傳背景或美國優(yōu)質(zhì)小麥遺傳背景的全糯小麥中間材料。

關(guān)鍵詞：分子育種　選育　糯小麥　西藏

利用分子育種選育西藏糯小麥

普布卓瑪

(西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)研究所·西藏拉薩·850032)

摘要：本實驗引進(jìn)美國優(yōu)質(zhì)小麥資源并鑒定出與優(yōu)良蛋白質(zhì)品質(zhì)相關(guān)的分子標(biāo)記，以西藏肥麥、美國引進(jìn)優(yōu)質(zhì)小麥以及高產(chǎn)小麥為輪回親本，以成都生物所自育全糯小麥品系糯麥12為全糯基因型供體親本，通過雜交、回交以及自交等方法將3個糯蛋白缺失基因聚合在一個小麥遺傳背景中，采用小麥糯性位點基因的特異PCR分子標(biāo)記在回交和自交后代中篩選蛋白質(zhì)優(yōu)質(zhì)的全糯或者部分糯基因型[3]，培育具有肥麥高產(chǎn)遺傳背景或美國優(yōu)質(zhì)小麥遺傳背景的全糯小麥中間材料。

關(guān)鍵詞：分子育種選育糯小麥西藏

作者簡介:普布卓瑪( 1978- ) , 女, 助理研究員。主要從事小麥育種與推廣。聯(lián)系電話：13618990765

Abstract:This study identified molecular markers associated with high quality protein by using high quality wheat resources introduced from America. The main recurrent parents used were Tibetan Feimai, a high quality wheat from America and a high yield wheat variety. The donor parent used was a full waxy genotype, Waxy Wheat 12, from the Chengdu Institute of Biology. The three lacking waxy protein genotypes were aggregated into one wheat genetic background through methods of crossing, backcrossing and self-crossing. Full waxy or partial waxy genotypes which produce high quality protein, were selected from back-crossing and self-crossing by using specific PCR molecular markers. Finally, we produced the waxy wheat intermediate materials, some of them having high yield genetic background of Feimai and some of them having high quality genetic background from American wheat.

Selection waxy wheat by

using molecular breeding in Tibet

Pubu zhuoma

( Tibet Academy of Agricultural Research

Institute (TARI); 850032)

Key words: molecular breeding; Breeding; Waxy wheat; Tibet

1材料

1.1肥麥/糯麥12輪回選擇后代；47份糯性小麥，中國科學(xué)院成都生物所提供。

1.2Waxy基因篩選引物[2]

表1. 用于分析小麥Wx位點變異的引物

2方法

小麥基因組DNA的提取、PCR擴(kuò)增及其產(chǎn)物檢測參照曹新友等[1]方法進(jìn)行。

3結(jié)果與分析

3.1應(yīng)用Wx-A1位點的分子鑒定，輔助選育具有肥麥遺傳背景的糯小麥。

以肥麥為遺傳背景，糯麥12為糯性親本供體進(jìn)行雜交，并將肥麥作為輪回親本連續(xù)回交5次自交2次(BC5F2)。圖1(A、B、C)顯示，在糯麥12和BC5F2后代個體的檢測結(jié)果中分別由389bp、425bp、279bp條帶缺失，表明肥麥與糯麥12輪回選擇后代BC5F2基因型為Wx-A1b Wx-B1b Wx-D1b，為全糯小麥。

圖1不同引物分別對肥麥、W12和后代材料Wx-A1、Wx-B1、Wx-D1位點PCR擴(kuò)增產(chǎn)物電泳圖譜

3.2改良后代品質(zhì)特性研究

經(jīng)過對具有肥麥遺傳背景的47份糯小麥材料進(jìn)行田間鑒定，最終篩選出農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量較好16份高代材料，并進(jìn)一步分析了蛋白質(zhì)量、高分子蛋白亞基組成和淀粉品質(zhì)特性[4]。

從表2可以看出 ，在16個檢測材料中，蛋白質(zhì)含量13.00%～15.80%,平均值14.06%；濕面筋含量28.90%～35.8%,平均值14.06%；SDS沉降值21.20～43.40ml,平均值32.20ml; 高分子谷蛋白亞基有1、17+18、7+8、13+16、6+8、7+9、5+10、2+12等8種,以5+10和7+9最多，占56.25%；亞基組合以1,7+9,5+10最多，占43.75%。所測樣品基本滿足面條粉品質(zhì)要求—蛋白質(zhì)含量12%-14%，濕面筋含量28%～34%，SDS沉降值40～45ml;谷蛋白亞基1,5+10有助于面條品質(zhì)改良(如圖1A 、B)。

表2. 16份糯小麥蛋白質(zhì)量和谷蛋白亞基組成

3.3引進(jìn)成都生物所選育的全糯小麥新品系和中間材料47份在拉薩作引種試驗示范，并進(jìn)行農(nóng)藝性狀和抗病性鑒定(見表3)。

在西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)研究所3號試驗田，對引自中國科學(xué)院成都生物所王濤課題組47份全糯或部分糯小麥，進(jìn)行適應(yīng)性、抗病性鑒和豐產(chǎn)性鑒定，最終篩選出16個綜合性狀較好的糯性小麥材料，其中W7、W21、W25進(jìn)入到下年度品觀試驗中。

表3顯示，16個糯小麥品系中，平均株高相對較低(除W1、23、24)，有效分蘗和穗粒數(shù)較多，其它指標(biāo)表現(xiàn)正常。各個性狀表現(xiàn)為：株高73-108.4cm,平均88.2cm;有效分蘗2.6-5.8個，平均為4.43個；穗長5.24-9.50cm,平均為7.60cm;小穗數(shù)16.20-21.40個，平均為18.66個；穗重0.2-2.6g,平均為0.99g;穗粒數(shù)29-58.3g,平均為47.99g;千粒重31.7-46.8g,平均為37.74g。

表3. 16個引進(jìn)小麥農(nóng)藝性狀一欄表

4結(jié)論

4.1應(yīng)用分子標(biāo)記技術(shù)，選育出具有肥麥遺傳背景的基因型為Wx-A1b、Wx-B1b、Wx-D1b的糯小麥新品系1個。

4.2鑒定、篩選糯性小麥材料47份，其中農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、品質(zhì)等綜合性狀較好的有16份，W7、W21、W25進(jìn)入到下年度品觀試驗中，其它繼續(xù)留試。

4.3部分糯小麥與優(yōu)良面條品質(zhì)相關(guān)，Wx-A1b和Wx-D1b雙缺失會導(dǎo)致更佳的面條品質(zhì)。同時，可提高冷凍食品和面團(tuán)的低溫穩(wěn)定性，延長面包類產(chǎn)品的貨架保鮮期 。

參考文獻(xiàn)

[1]曹新有 ，劉建軍，程敦公,等. 利用WX基因分子標(biāo)記快速鑒定糯性小麥[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，3:1—3.

[2]歐巧明，倪建福，葉春雷.糯性小麥及Wx基因研究進(jìn)展,河南農(nóng)業(yè)科學(xué);2006,01期.

[3]陳新民.糯小麥(Waxy Wheat)研究進(jìn)展.麥類作物，2000,20(3),82-85.

[4]張劍，李夢琴等.糯小麥對面粉及面條品質(zhì)的影響.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008，(4)446-449.