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山羊草属高分子量麦谷蛋白遗传多样性的分析



全 文 :第 2 1卷 遗传学专辑 云南大学学报 (自然科学版 )
特别是黑龙港盐碱旱薄地上 的小麦品种较少 , 优
质小麦品种更为缺乏 。 大麦是典型的耐盐碱 、 耐
疮薄 , 适应性强的禾谷类作物 。 国 内种植较少 ,
啤酒大麦主要靠进 口 , 粮饲大麦也非常短缺 。
自 19 9 1 年 3 次从国外引进大 、 小麦材料 1
1 14 个 (其 中大麦 9 2 9 8 个 , 小麦 1 8 16 个 ) , 在
海河流域盐碱旱薄的生态环境条件下 , 经过多年
系统选择培育 , 及测试 、 化验和鉴定 。 已选育出
抗盐碱 、 耐旱小麦 , 优质 小麦 , 啤酒大麦 , 粮 、
饲兼用型大麦等优良品种 (系 ) 。 本文仅就选育出
的抗盐碱耐旱小麦优种 A l ls 作如下讨论 。
9 年来麦类材料 , 历经干旱 、 雨涝 、 寒冷 以
及病虫等灾害 , 是很好的自然选择过程 , 针对各
自在逆境条件下的不同表现 , 严格选择出了 A l ls
等优种 。
( l) 抗盐碱 、 耐旱
经山东省 德 州 市农科所室 内和 田 间 鉴 定 ,
A l巧 抗盐碱性为二级 。 种植在 0 . 3 % 含盐量土壤
中, 可获得较好收成。 19 9 7 年南皮县张拔贡村林
运栋在 o . 25 h时 盐碱地试种 , 仅浇一水 , 产量为
6 31 5 k g / 1
1m辛; 1 998 年南皮县白坊子 , 一农户试
种 0 . 2 h时 , 只浇一水 , 产量为 5 625 k g / hmZ 。
19 98 年经 国家半干旱农业 工程技术研究 中
心 、 河北省农科院旱作研究所 , 在防雨棚对黄淮
海北 部 冬 小 麦 抗旱 鉴 定 。 A n s 抗 旱 指 数 为
1
.
1 34
, 在 10 个品种中居第 2 位 。 评价主要特点 :
抗旱性突 出 , 抗病 , 落黄好 , 适合在早地种植 。
19 7年元氏县 牛家庄一农 户在山坡 旱地上试种
0
.
l h澎 , 产量为 3 780 k g / h耐 , 唐县张家庄在二
等旱地试种 , 产量为 3 91 5 k g / h澎 , 较对照增产
2 3%

( 2 ) 抗寒性强
1993 年遇到历史上少有的寒冷 , 尤其是 n
月中旬骤然降温 , 自从 17 日到 26 日, 10 d 内日
平均气温都在 0℃ 以下 , 变幅为 一 0 . 4 一 一 7 . 1℃ ;
其中 21 , 2 2 , 2 3 日最低气温分别达 一 12 . 4℃ , 一
10
.
2℃ , 一 12 . 4℃ , 麦类试验地死苗严重 。 小麦
平均死苗 65 . 8% , 死苗 90 % 以上 的占 4 6 % , 而
A l巧 却没有死苗现象。
199 9 年冬季属早寒年型 , 自 19 98 年 10 月到
1999 年 2 月 , 降雨仅 18 . 2 ~
, 较常年同期降雨
减少 39 ~
, 致使很多小麦受冻害死苗严重 。 沧
州市小麦死苗面积是历史上最多的一年 , 全市折
合死苗面积超过 2 . 67 x l护 h时 。 经考查 lA 巧 不
论播期早晚 , 是否浇灌冻水 , 均未发现因冻害死
苗的现象 。 据 3 月 24 日调查 , lA ls 初生根 9 . 4
条 , 次生 根 13 . 3 条 , 分粟 6 . 巧 个 , 根鲜重
0
.
4 3 9
, 茎叶鲜重 2 . 1 1 9 ; 较临地对照 4 041 分别
多 3 . 66 条 , 2 . 7 条 ( 其中新 生 次生 根多 1 . 12
条 ) , 1 . 6 个 , 0 . 1 1 9 和 0 . 75 9 。 而 lA l s 小麦根
系带土明显多于 4 041 , 表现出良好的根系活力 ,
所以有较强的抗早和抗寒能力。
( 3 ) 品质优良
经河北省农作物品 种 品 质检测 中心 测 定 ,
A l 1 5 蛋白质含量 16 . 67 % , 赖氨酸 0 . 36 % , 沉降
值 42 . 3% , 湿面筋 38 . 4 % , 面团吸水率 54 . 2 % ,
形成时间 4 . 3 m in , 稳定时间 20 . 9 而 n , 评价值 >
60
, 面包体积 760 m L , 面包评分 72 . 4 分 , 达到
三级 面包小麦标准 。
(4) A l l5 适合黄淮海平原中低产地 , 特别是
黑龙港地区盐碱及其它能浇 1一 2 水的中 、 下等地
或旱地种植 。
山羊草属高分子量麦谷蛋白遗传多样性的分析
万永芳` , 王道文 ` , P . R . hS ew 犷
l(
. 中国科学院遗传研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室 , 北京 10 0 101 ; 2江A C R 一助 n g sA hont Raesr
c h
atS
t ion
,
1无 I〕ar tnT en t of A g r ie u lt u司 段 ie n e es , U n ive sr i t y of B八s t ol , 助 n g sA h o t o n , iBr s t ol , BS 18 9A F,, U K )
7.A属.A利用聚丙烯酞胺凝胶电泳 ( SDS 一 P A G E ) 和
蛋白质印溃免疫反应 (w es t 一 b lot t in g ) 对山羊草
( eA g艺l o P s
c a u d a ra
,
个 物 种 的
l o n ig s s泛枷 ,
A
.
at u sc h注艺,
A
.
j u , n a l坛s,
云南大学学报 (自然科学版 ) 第 1 2卷 遗传学专辑
A
.。 a rs s a
,
A
.
va 饭 lvo 乞艺, A . * , : : r艺e o s a 8 4 份材料
所含的高分子量麦谷蛋白亚 基进行 了分析 。 SDS
一 P A G E 结果表明 , 高分子量麦谷蛋白亚基在山
羊草属物种间和物种内存在着极大的遗传多样性 ,
我们在其中发现 了一些新的麦谷蛋白亚基 , 它们
在分子量上有别于 目前小麦品种中已知的麦谷蛋
白亚基 。 用能识别小麦 xD 和 A沉 亚基的单克隆抗
体 IF R N 16 0 2 进行 w .es t 一 b lot it gn 以衡量山羊草
属麦谷蛋白亚基与小麦 已知麦谷蛋白亚基之间的
同源程度 , 获得了以下结果 。 ①在含有 D 基因组
的二倍体物种 ( A . at us 次司 中 , 所有麦谷蛋白
亚基 , 无论其分子量与小麦亚基相似或有差异 ,
均能被 I F R N 1602 识别 , 证明 A . at us 认 i 所含的
麦谷蛋白亚基与小麦麦谷蛋白亚基的同源程度较
高。 ②在含有 D M 基因组的四倍体及六倍体物种
中 出 现 了 3 种 情 况 。 A . ` ar s sa ( DD M ) 和
A
. 二饭如饭诬 ( D M )S 的麦谷蛋白类型与小麦中国
春 ( 7 + 8 , 2 十 12) 相似 , I F R H 16 02 能识别前两
者所含麦谷蛋 白亚基中的一种 。 而 A . j u ~ al 始
( D M C ) 的麦 谷 蛋 白 亚 基 类 型 与 小 麦 品 种
(M G 729 4 ( 2
’ ,
7 + 8
,
2 + 12 ) 近似 , 但抗体却
不能识别其所含有的任何 X 亚基 。 A . * nt ir ~
(DM ) 蛋 白亚基类型也与 M 7G 2 94 相似 , 抗体
IF R N 1602 能识别前者麦谷蛋白类型 中的两个 X
亚基 。 这些结果证明在含 D M 基因组 的四倍体及
六倍体物种中 , D 基因组编码和麦谷蛋白亚基在
A
.
* n ir cosa
,
A
. 。 ar s sa 和 A . 二饭 lo 饭诬中得到了
表达 并与小 麦 xD 亚 基 有较 高 的同源性 。 在
A
.
u] * an ils 中 , D 基因组编码的麦谷蛋白亚基很
可 能 发 生 了结 构 上 的 变 化 , 以 至 于 不 被
I F R N 160 2 所识别。 ③在 C 基因组的二倍体山羊
草物种 A . ca “ d a at 中 , 几 一 q 中 , xC 亚基在分
子量上与中国春的 xD 相近 , 且能与抗体产生微
弱的反应 , 证明 C 基因组编码的麦谷蛋白亚基与
小麦麦谷蛋白亚基只存在部分同源性 。 ④在含有
S 基因组的二倍体物种 A . 扔n ig s £,。 a 中 , 存在着
分子量较大 (与小麦 2 . 2 亚基相 以 ) 的麦谷蛋白
亚基 , 但 IFR N 16 02 不能识别任何一种亚基 , 表
明这个物种不编码与小麦 A x 和 E比有同源关系的
亚基 。 我们的研究比较系统地调查 了山羊草属不
同物种间在麦谷蛋白亚基组成上的差异 , 并比较
了山羊草属物种所含高分子量麦谷蛋白亚基与小
麦已知 sA 和 xD 亚基的同源程度 , 为将来合理利
用山羊草麦谷蛋白亚基改良小麦烘烤品质提供了
重要的理论依据 。
中国 J匕方冬麦区主要推广品种麦醇溶蛋白指纹图谱
数据库的建立与应用研究
郎明林 , 卢少源 , 张荣芝
(河北农业大学生物技术中心 , 保定 07 10 1)
我国属于小麦生产大国 , 总产量居世界之首 ,
栽培历史悠久 , 种质资源丰富 , 小麦品种具有其
它国家不可 比拟的优点和特点 , 但至今国内尚未
有一套统一的麦醇溶蛋白电泳标准方法 , 更未见
我国小麦种质醇溶蛋白 “ 指纹图谱 ” 数据库的报
道 , 以及比较完备的依据麦醇溶蛋白 “ 指纹图谱 ”
数据库鉴定分析小麦品种 的微机辅助系统。 特别
是近几年 , 国内外经济贸易往来日益频繁 , 传统
的依据农艺或病理等性状鉴别品种的方法 已远远
不能适应大批量引种 、 调种和粮食贸易所需要快
速 、 准确进行品种鉴定和纯度鉴定的经贸要求 。
本研究针对以上问题及当前迫切需要 , 对 A -
P A G E 分子标记绘制技术及微机鉴定分析方法展
开 了研究 , 并获得以下进展 :
( 1) 摸索出一套准确 、 快速 、 经济、 适用的
麦醇溶蛋白分子标记绘制技术 , 重点对剥胶方式
及指示剂进行了改良 , 并且采取了 4 条参照谱带
( 20
.
3
,
50
,
60
,
8 1
.
8 ) 和 3 个参照品种 ( N e e p -