基本信息
- 项目名称：
- 小麦籽粒硬度基因机理研究对磨粉品质的影响
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 籽粒硬度是重要的小麦品质性状之一，是国内外市场分级和定价的重要依据。前人的研究证实控制硬度蛋白的两个基因pina和pinb发生突变是导致普通小麦胚乳质地变化的主要原因。而关于硬度基因对普通小麦磨粉品质的影响这一问题的研究尚未解决。本试验在前人的研究基础上，分析了我国普通小麦puroindoline基因型对籽粒硬度、出粉率和面粉、面团颜色的影响，旨在为改良我国小麦品质提供理论依据。
- 详细介绍：
- 位于5D染色体短臂上的puroindoline基因控制小麦胚乳质地，对小麦磨粉和食品加工品质具有重要影响。本文以32份普通小麦为材料，对其SKCS硬度、puroindoline基因型、出粉率、面粉和面团色泽（L*、b*和a*）参数进行了测定，分析了puroindoline基因对上述品质参数的影响。结果表明，所调查的材料中有2份为野生型（Pina-D1a/Pinb-D1a）、13份为Pina-D1b类型、16份为Pinb-D1b类型、1份为Pinb-D1f类型，另有1份为新基因型。采用引物步移技术对新基因型分子缺失机制进行研究，结果表明，该品种的硬度基因位点存在有一个10415 bp片段的缺失，并依据其特点开发出了相应的分子标记。不同类型磨粉品质比较中，Pinb-D1b类型出粉率和面团色泽b*值显著高于Pina-D1b类型，而籽粒硬度、面粉灰分和面团色泽a*值则显著低于Pina-D1b类型。表明Pinb-D1b类型的磨粉品质略优于Pina-D1b类型。本研究为进一步了解puroindoline基因对小麦磨粉品质的影响提供了理论依据，为我国小麦品质改良提供了有用的信息。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 籽粒硬度是重要的小麦品质性状之一，是国内外市场分级和定价的重要依据。前人的研究证实控制硬度蛋白的两个基因pina和pinb发生突变是导致普通小麦胚乳质地变化的主要原因。本试验通过对３３份普通小麦的硬度、puroindoline基因型、出粉率、面粉和面团色泽参数进行研究，分析了我国普通小麦puroindoline基因型对籽粒硬度、出粉率和面粉、面团颜色的影响，为改良我国小麦品质提供理论依据。
科学性、先进性及独特之处
- 本文研讨的问题是科技问题;论述的内容真实可信;对现象进行了周密的观察，具有足够而可靠的数据;有正确的推理，提出的论点经得住推敲；试验过程可以重复、核实和验证；论证严密，数据处理合理,结论客观。将小麦硬度基因的研究同小麦磨粉品质紧密结合，依靠严谨的理论基础和先进的科学试验方法，为进一步了解puroindoline基因对小麦磨粉品质的影响提供了理论依据。同时，试验所开发的分子标记具有广阔的应用价值。
应用价值和现实意义
- 该试验通过对不同硬度基因的小麦磨粉品质的对比研究，为我国小麦品质改良提供了有用的信息。
学术论文摘要
- 位于5D染色体短臂上的puroindoline基因控制小麦胚乳质地，对小麦磨粉和食品加工品质具有重要影响。本文以33份普通小麦为材料，对其SKCS硬度、puroindoline基因型、出粉率、面粉和面团色泽（L*、b*和a*）参数进行了测定，分析了puroindoline基因对上述品质参数的影响。结果表明，所调查的材料中有2份为野生型（Pina-D1a/Pinb-D1a）、13份为Pina-D1b类型、16份为Pinb-D1b类型、1份为Pinb-D1f类型，另有1份为新基因型。采用引物步移技术对新基因型分子缺失机制进行研究，结果表明，该品种的硬度基因位点存在有一个10415 bp片段的缺失，并依据其特点开发出了相应的分子标记。不同类型磨粉品质比较中，Pinb-D1b类型出粉率和面团色泽b*值显著高于Pina-D1b类型，而籽粒硬度、面粉灰分和面团色泽a*值则显著低于Pina-D1b类型。表明Pinb-D1b类型的磨粉品质略优于Pina-D1b类型。本研究为进一步了解puroindoline基因对小麦磨粉品质的影响提供了理论依据，为我国小麦品质改良提供了有用的信息。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 陈锋, 陈东升, 钱森和, 张艳, 夏先春, 何中虎. Puroindoline基因对春小麦磨粉及馒头、面条品质的影响 [J]. 作物学报, 2006, 32: 980-986 [2] 陈锋, 钱森和, 张艳, 夏先春, 何中虎. 中国冬小麦puroindoline类型分布及其对溶剂保持力的影响 [J]. 中国农业科学, 2005, 38: 2173-2181 [3] 陈锋, 夏先春, 王德森, Lillemo M, 何中虎. CIMMYT人工合成小麦与普通小麦杂交后代籽粒硬度等位变异检测 [J]. 中国农业科学, 2006, 39: 440-447 [4] 陈锋, 何中虎, Lillemo M, 夏先春. CIMMYT普通小麦籽粒硬度等位变异检测 [J]. 作物学报, 2005, 31: 1277-1283 [5] Lillemo M, Chen F, Xia X C, William M, Peña R J, Trethowan R, He Z H. Puroindoline grain hardness alleles in CIMMYT bread wheat [J]. J Cereal Sci., 2006, 44: 86-92 [6] 陈锋, 何中虎, 陈东升, 张春利, 夏先春. 中国春小麦籽粒硬度puroindoline基因等位变异检测. 中国农业科学 [J], 2007, 40: 217-224
同类课题研究水平概述
- 籽粒硬度是国内外小麦市场分级和定价的重要依据，它严重影响润麦加水量、出粉率、破损淀粉粒数量和面粉颗粒度大小，并最终决定磨粉品质和食品加工品质，是小麦品质性状中最为重要的指标之一。籽粒硬度是一个受基因控制的具有较高遗传力的性状，该性状的分子生物学改良已经在最近十几年内成为一个较为热门的研究课题，目前研究表明，籽粒硬度主要受位于5D染色体短臂上的一对主效基因控制，并已经相继发现了多个籽粒硬度主效基因等位变异类型，且不同变异类型之间磨粉和食品加工品质也具有明显差异。同时，多个研究也均表明，硬度值过高如Pina-D1b类型品种反而对小麦加工品质造成一定的负面影响，因此选育不同类型的专用小麦品种时，籽粒硬度基因型是一个非常重要的选择指标。 目前，国内一些单位已经对小麦籽粒硬度做了一定程度的研究，并对我国小麦籽粒硬度类型进行了区域划分。但就籽粒硬度而言，总体上仍然缺乏深入系统的研究，仍然有许多单位用角质率代替硬度进行品质改良，而二者是两个截然不同的概念，这在一定程度上影响了我国小麦品质研究。同时，由于我国从未对小麦籽粒硬度进行有目的的遗传改良，故与美国和澳大利亚等小麦品质相对优良的发达国家相比，我国小麦品种籽粒硬度与蛋白质数量和质量并不匹配，这也是制约我国小麦品质改良的一个重要原因。因此，以我国当前小麦品种为材料展开相应的籽粒硬度分子基础研究能够为我国小麦品质改良提供重要的理论依据和应用价值。
