全 文 ：中国节节麦与中东节节麦的醇溶蛋白遗传多样性比较研究
兰秀锦 , 魏育明 , 王志容 , 郑有良
(四川农业大学 小麦研究所 , 四川 都江堰　611830)
摘要:用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(APAGE),对 36 份不同来源的节节麦进行醇溶蛋白分析。结
果表明 ,供试材料共有 19种带型 , 中国节节麦与中东节节麦带型数目显著不同。中国节节麦仅
有两种类型 ,河南及陕西为A 类 ,新疆为 B 类;而中东则具有包括 A、B 在内的全部 19 种类型 , 进
一步支持了中东为节节麦的起源中心学说。
关键词:节节麦;醇溶蛋白;电泳
中图分类号:S512.1;S330.2　　文献标识码:A　　文章编号:1000-2650(1999)03-0245-04
小麦籽粒中所含的蛋白质有 85%以上为不具酶功能的贮藏蛋白。在贮藏蛋白中 ,根据
其溶解特性分为麦谷蛋白(Glu)和麦醇溶蛋白(Gli),二者与小麦面粉的烘烤品质具有密切关
系。前者影响面团的弹性;后者则决定了面团的粘着性和延展性[ 4 , 8] 。随着我国对小麦品
质要求的迫切 ,从普通小麦近缘属种中挖掘更广泛的优质蛋白质基因资源 ,是小麦优质育种
中急待解决的问题。节节麦(Aegilops tauschii Cosson)为普通小麦的原始祖先种 ,是普通小麦
(AABBDD)D染色体组的供体 ,通过对大量节节麦进行醇溶蛋白分析 ,将是小麦品种品质改
良重要的基础。
醇溶蛋白在品种间存在明显差异 ,其电泳带纹特征完全受基因控制 ,不受环境影响 ,因
而被称为品种指纹。欧美国家已将此技术作为品种纯度及品种鉴别的工具[ 2] 。通过对不同
来源节节麦的醇溶蛋白谱带差异性进行比较分析 ,也将对节节麦的起源 、演化和传播研究等
提供理论依据。
1　材料与方法
1.1　实验材料
36份节节麦(表 1)均由本所收集保存 。其中新疆 、河南 、陕西为本所采集 ,其余为征集
而来 。
1.2　APAGE分析
按照 ISTA 1986年颁布的 APAGE(pH3.2)标准程序电泳 ,进行醇溶蛋白分析[ 3] 。电泳仪
器为 Bio-Rad公司的 PROTEAN★R Ⅱ Xiell型电泳槽 。
2　结果与分析
APAGE电泳结果表明 ,供试的 36份节节麦醇溶蛋白带型共有 19种(图 1及图版 Ⅰ),
表明节节麦中存在较大的遗传变异 。各种类型的出现频率变化较大 ,为 2.8%～ 30.6%,其
中A类频率最高(30.6%), B 类频率次之(8.3%), C 、D 、E 、F 、G各为 5.6%,其余为 2.8%。
第 17 卷　第 3 期　　　　　　　　　　四川农业大学学报　　　　　　　　　　　　　Vol.17 No.3
1999 年 9月　　　　　　　　Journal of Sichuan Agricultural University　　　　　　　　　　Sep.1999
收稿日期:1999-08-04
基金项目:国家自然科学基金项目 、省教委资助项目的一部分。
DOI :10.16036/j.issn.1000-2650.1999.03.002
图 1　供试材料的所有 Gil带类型
11份 A 类材料中 , 9 份为我国中原地区
(陕西 、河南),伊朗和以色列各 1份;3份
B类材料中 ,2份为新疆采集 ,1份为以色
列节节麦;其余 C-S 17种带型均为中东
地区节节麦所有 。从表 2可以看出 ,在
中国采集的11份节节麦中 ,带型有2种 ,
即新疆1种和中原地区 1种 ,而中东地区
的25份材料中包括了全部 19 种带型。
这些结果说明 ,原产于伊朗和以色列的
节节麦的Gli位点变异较大 ,而来源于中
国的节节麦Gli位点则变异较小 。
3　讨　论
本实验结果说明 ,中东地区节节麦
的Gli变异类型最为丰富 ,进一步支持了
中东是小麦起源中心和节节麦的主要分布区。张学勇等[ 1]在测定出河南与陕西的节节麦
Gli带型完全相同时认为 ,这些节节麦可视为一个材料 。刘登才等对来源于中国的节节麦的
抗穗发芽研究表明 ,其存在广泛的遗传变异[ 5] 。据此认为 ,这些节节麦的不同居群在一个大
的地域内的不同地区长期生长与演化 ,Gli位点的相同并不能代表其所有遗传基因都完全一
致 ,因而将其视为一个类型较为妥当。
图版Ⅰ 　供试节节麦的醇溶蛋白电泳带型
编号与表 1序号相同
小麦醇溶蛋白与麦谷蛋白的含量 、组成 、互作或与糖类物质互作参与面团的弹粘性和
延展性密切相关 ,决定着其加工品质的优劣[ 4] 。在面包小麦中 ,醇溶蛋白被定位在 1和 6同
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源群的短臂上[ 6] 。在节节麦中的 Gli-D1多态性较普通小麦的 Gli-D1大得多 ,因而具有
Gli多样性的节节麦被结合到小麦中 ,可增加小麦的 Gli变异。节节麦 ω区的Gli位点能在
合成六倍体小麦中表达已被证实[ 9] 。
表 1　供试材料及 Gli类型
序　号 编　号 来　源 类　型 序　号 编　号 来　源 类　型
1 AS71 新　疆 B 19 AS2386 伊　朗 K
2 AS74 陕西武功 A 20 AS2387 伊　朗 L
3 AS75 陕西西安 A 21 AS2388 伊　朗 A
4 AS72 新　疆 B 22 AS2389 伊　朗 M
5 AS76 陕西西安 A 23 AS2395 以色列 F
6 AS77 河南鲁西 A 24 AS2396 以色列 G
7 AS78 河南鲁西 A 25 AS2397 以色列 N
8 AS79 河南三门峡 A 26 AS2398 以色列 A
9 AS80 河南辉县 A 27 AS2399 以色列 O
10 AS81 河南中庄 A 28 AS2400 以色列 E
11 AS82 河南新乡 A 29 AS2402 以色列 P
12 AS2392 以色列 H 30 AS2403 以色列 F
13 AS2393 以色列 C 31 AS2404 以色列 Q
14 AS2394 以色列 C 32 AS2405 以色列 D
15 AS2383 以色列 D 33 AS2406 以色列 G
16 AS67 伊　朗 I 34 AS2407 以色列 R
17 AS2390 伊　朗 E 35 AS2409 以色列 B
18 AS2385 伊　朗 J 36 AS2564 以色列 S
表 2　不同来源节节麦的 Gli带型频率
来　源 中国 伊朗 以色列 总和
材料份数 11 7 18 36
带　　型 2 7 14 19
在普通小麦中 , 高分子谷蛋白亚基
(HMW-GS)5+10是为公认的优质亚基 ,
然而在节节麦中已发现较之更优良的亚基
1.5+10和 5+12[ 7] 。由于在自然形成的
普通小麦中 ,参与其形成的节节麦数量有
限 ,因而 ,在节节麦中同样可能存在着较现有普通小麦更优的醇溶蛋白基因 。大量地收集 、
测定和评价这些资源 ,将有助于最终利用这些节节麦优质基因。
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Gliadin Comparison Between Aegilops Tauschii
Cosson from China and Middle-East
LAN Xiu-jin , WEI Yu-ming , WANG Zhi-rong , ZHENG You-liang
(Triticeae Research Institute , Sichuan Agricultural University , Dujiangyan 611830)
Abstract:Gliadin variation in 36 Aegilops tauschii Cosson accessions were investigated by acid poly-
acrylamide gel electrophoresis(APAGE).There are 19 different gliadin patterns in 36 Ae .tauschii ac-
cessions , and the freqnency of each patterns is different.There are 19 patterns in Middle-East , but
only two in China.
Key words:AEGILOPS TAUSCHII;GLIADIN;ELECTROPHORESIS
(本文审稿周永红)
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