151份小麦品种（系）中主要品质基因的分子检测.pdf

明确江苏瑞华农业科技有限公司 151 份小麦品种（系）中品质基因的分布情况，利用分子标记技术对小麦谷蛋白亚基（HMW-GS）、多酚氧化酶（PPO）活性和 1B/1R 异位系进行检测。结果表明：高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）基因频率 Ax2 为 1.32%，Dx5 为 17.22%，By8 为70.20%，Bx7 为 89.40%，Ax2+Dx5、Ax2+By8 和 Ax2+Bx7 均 为 0.66%，Dx5+By8 为7.28%，Dx5+Bx7 为 14.57%，By8+Bx7 为 62.25%；多酚氧化酶（PPO）活性相关基因频率Ppo-A1b 为 45.70%，Ppo-D1a 为 25.83%，双低 PPO 活性等位基因 Ppo-A1b+Ppo-D1a 为优异等位基因，频率为 8.60%；1B/1R 异位系的分布频率为 86.75%；同时携带低 PPO 活性等位变异组合，且为非 1B/1R 异位系的材料只有 2 份，频率为 1.32%；同时携带谷蛋白亚基 Bx7 和低PPO 活性等位变异组合，且为非 1B/1R 异位系的材料只有 1 份，可作为小麦育种材料。关键词：小麦；高分子量麦谷蛋白；多酚氧化酶；1B/1R 异位系；分子标记中图分类号：S512.1文献标志码：A文章编号：1673-0143（2023）05-0014-10DOI：10.16389/42-1737/n.2023.05.002Molecule Detection of Main Quality Genes in 151 Wheat LinesZHANG Hong1，WANG Xin*1，QIAN Luqiao1，JIN Yangang2，YANG Yongle2，XIA Zhonghua2（1.College of Agriculture，Anhui Science and Technology University，Fengyang 233100，Anhui，China；2.Jiangsu Ruihua Agricultural Science&Technology Co.，Ltd./Jiangsu Wheat Commercial ImprovementEngineering Technology Research Center，Suqian 223800，Jiangsu，China）Abstract：To clarify the distribution of quality genes in 151 wheat varieties（lines）ofJiangsu Ruihua Agricultural Science and Technology Co.，Ltd.，molecular markers wereused to detect high molecular weight glutenin subunit（HMW-GS），PPO activity，and1B/1R ectopic lines.The results showed that the gene frequencies of HMW-GS Ax2，Dx5，By8，and Bx7 were 1.32%，17.22%，70.20%and 89.40%，respectively.The genefrequencies of Ax2+Dx5，Ax2+By8，and Ax2+Bx7 were all 0.66%，and the genefrequencies of Dx5+By8，Dx5+Bx7，and By8+Bx7 were 7.28%，14.57%and62.25%，respectively.The frequency of polyphenol oxidase（PPO）activity-related genes收稿日期：2023-02-02基金项目：江苏省重点研发项目（BE2021375）作者简介：张红（1996），女，硕士生，研究方向：农艺与种业。*通信作者：王歆（1973），男，副教授，博士，研究方向：农作物种质创新与遗传改良。E-mail：第 51卷 第 5期2023年 10月江 汉 大 学 学 报（自 然 科 学 版）J.Jianghan Univ.（Nat.Sci.Ed.）Vol.51 No.5Oct.20232023年第 5期Ppo-A1b and Ppo-D1a was 45.70%and 25.83%，double low PPO activity allele Ppo-A1b+Ppo-D1a was an excellent allele，with a frequency of 8.60%.The distributionfrequency of 1B/1R was 86.75%.Only 2 materials were carrying low PPO activity allelicvariation combinations and non-1B/1R ectopic lines at the same time，with a frequency of1.32%.Only one material was carrying an allelic variation combination of glutenin subunitBx7 and low PPO activity at the same time，which was a non-1B/1R ectopic line，and itcould be used as wheat breeding material.Key words：wheat；high molecular weight glutenin；polyphenol oxidase；1B/1R ectopicline；molecular marker0引言小麦是禾本科（Gramineae）植物中最重要的栽培作物之一1，也是全世界种植范围最广、面积最大、产量最高、贸易额最多的粮食作物之一，世界上约 40%的人以小麦为主要食物2。小麦作为我国第三大粮食作物，常年播种面积和产量约占全国粮食作物的五分之一以上3。但小麦易受各种病害的侵染从而造成产量和品质下降。近些年来，分子标记辅助育种的方法已用于提高小麦品质和产量4。小麦面粉的食用和加工品质受蛋白质含量或面筋强度、淀粉特性、面粉颜色和硬度等品质特征 的 影 响。高 分 子 量 麦 谷 蛋 白 亚 基（HWM-GS）是 小 麦 面 团 流 变 学 和 面 筋 特 性 的 主 要 因素5-6。它由位于小麦第一条同源染色体上 Glu-A1、Glu-B1 和 Glu-D1 基因座的基因编码，每个基因座包含两个紧密相连的基因7。它们编码具有较高分子量的 X 型亚基和具有较低分子量的 Y 型亚基8。虽然 HWM-GS 只占小麦贮藏蛋白的 10%，但是对面筋强度和面团黏弹性起决定性作用9-11。有研究12认为，含有 Ax1、Ax2、Dx5、By8、Bx7、Dy10 基因的小麦面粉制作的面包和面条品质会更好。在加工和储存过程中，很多面制食品会出现褐变现象，不仅会影响食物的外观，还会影响其营养价值13-14。多酚氧化酶（Polyphenol oxidase，PPO）是引起面粉制品颜色褐变的主要因素15-16，其主效基因 Ppo-A1 和 Ppo-D1 位于染色体 2AL 和 2DL 上17。Sun 等18开发了定位于 2AL 的 PPO 基因标记 PPO18，该标记能有效区分控制 PPO 活性高低的等位基因Ppo-A1a 和 Ppo-A1b。He 等19开发了定位于 2DL 上的互补标记 PPO16 和 PPO29，能够有效区分 Ppo-D1 位点的等位基因 Ppo-D1a（PPO 活性低）和 Ppo-D1b（PPO 活性高）。因此，国内外致力于选育 PPO 活性低的小麦品种。1B/1R 异位系在世界各地应用十分广泛，在抗病、抗逆和丰产性等方面具有独特的优越性，曾在我国小麦育种和生产上大量利用。但该异位系加工品质普遍较差，面筋强度降低，烘烤品质差。非 1B/1R 异位系的黄色素含量更低，因此，低 PPO 活性的非 1B/1R 异位系小麦品种，可用于改良小麦品种面粉色泽20。本研究利用分子标记技术，对江苏省宿迁市瑞华农业科技有限公司 151 份小麦品种（系）中的等位变异情况进行检测和分布规律分析，从中筛选出具有优质高分子量谷蛋白亚基、低 PPO活性和非 1B/1R 异位系的小麦品种，为小麦的育种提供支持。1材料与方法1.1试验材料选用江苏瑞华农业科技有限公司试验田 2020年主要推广的小麦品种和试验品系，每个品种（系）张红，等：151份小麦品种（系）中主要品质基因的分子检测15江汉大学学报（自然科学版）总第 51卷种植 2 行，行长 4 m，行距 50 cm，株距 20 cm。采用 CTAB 法21提取 2020 年 12 月份田间采集的小麦叶片总 DNA，并稀释至 150 mg/L，置于-20 冰箱保存待用。每个品种（系）随机取样 3 份。1.2小麦 DNA 提取及分子标记检测本文所用检测引物根据文献 22-25 进行选择，由生工生物工程（上海）股份有限公司合成，具体信息见表 1。10 L 2 Taq Master Mix（北京普鲁顿生物科技有限公司），4SGelred 核酸染剂（生工生物工程（上海）股份有限公司）。PCR 扩增（基因扩增仪：TOUCH 960 型，杭州晶格科学仪器有限公司）反应体系为 16 L：DNA 2 L，ddH2O 9.9 L，10 buffer（含 Mg+）1.5 L，dNTP（10 mmol/L）1.5 L，Primer F（10 pmol/L）0.5 L，Primer R（10 pmol/uL）0.5 L，Taq 酶（DNA 聚合酶）0.1 L。扩增产物使用 1.5%琼脂糖凝胶在 1 TAE 缓冲液中进行电泳检测，使用凝胶成像系统（培清 JS-680D 全自动凝胶成像分析仪）拍照保存。表 1小麦基因标记引物及扩增片段大小Tab.1Primers and amplified fragments of wheat gene markers基因位点Glu-AlGlu-D1Glu-B1Ppo-D1Ppo-A1Glu-B3j基因Ax2Dx5By8Bx7Ppo-DlaPpo-DlbPpo-A1a/Ppo-A1b1B1R标记名称Ax2Dx5By8Bx7PPO16PPO29PPO181B1R引物序列（5-3）F:ATGACTAAGCGGTTGGTTCTTR:ACCTTGCTCCCCTTGTCTTTF:CGTCCCTATAAAAGCCTAGCR:AGTATGAAACCTGCTGCTGCGGACF:TTAGCGCTAAGTGCCGTCTR:TTGTCCTATTTGCTGCCCTTF:ACGTGTCCAAGCTTTGGTTCR:GATTGGTGGGTGGATACAGGF:TGCTGACCGACCTTGACTCCR:CTCGTCACCGTCACCCGTATF:TGAAGCTGCCGGTCATCTACR:AAGTTGCCCATGTCCTCGCCF:AACTGCTGGCTCTTCTTCCCAR:AAGAAGTTGCCCATGTCCGCF:GTTGGAAGGGAGCTCGAGCTGR:GTTGGGCAGAAAGGTCGACATC片段长度/bp1 319450527447713490685/8761 598退火温度586058 636368 566665642结果与分析2.1151 份小麦材料面筋强度相关基因分子检测在 Glu-A1、Glu-D1 和 Glu-B1 位点共检测出 4 种类型蛋白亚基基因（见表 1）。在 Glu-A1 位点为稀有亚基基因 Ax2，利用标记 Ax2 可以扩增出 1 319 bp 目的片段，在 151 份小麦材料中有 2 份材料含有 Ax2 基因，频率为 1.32%（部分结果见图 1、表 2）；在 Glu-D1 位点为亚基基因Dx5，利用标记 Dx5 可以扩增出 450 bp 目的片段，有 26 份材料含有 Dx5 基因，频率为 17.22%（部分结果见图 2、表 2）；在 Glu-B1 位点检测出 By8 和 Bx7 基因，利用标记 By8 和 Bx7 可以扩增出527 bp 和 447 bp 的 目 的 片 段，含 有 By8 基 因 有 106 份，含 有 Bx7 基 因 有 135 份，频 率 分 别 为70.20%和 89.40%（部分结果见图 3 和图 4、表 2）。其中，在 GluB1 位点上亚基 Bx7 基因出现频率最高。162023年第 5期M.DNA ladder 2000；1.072415-7-4-1-1；2.淮麦 2224；3.淮麦 304；4.西农 235；5.071778-5-2-3。图 1Ax2标记扩增部分品种琼脂糖凝胶电泳Fig.1Agarose gel electrophoresis of some varieties amplified byAx2markersM.DNA ladder 2000；1.淮麦 608；2.淮麦 610；3.瑞华 1588-16；4.瑞华 567；5.07085-1-7-3-6；5.淮麦 35；7.淮麦 29；8.淮麦 30。图 2Dx5标记扩增部分品种琼脂糖凝胶电泳Fig.2Agarose gel electrophoresis of some varieties amplified byDx5markersM.DNA ladder 2000；1.瑞华 520；2.瑞华 528；3.瑞华 568；4.瑞华 549；5.瑞华 506；6.瑞华 516；7.瑞华 502；8.瑞华 563；9.瑞华 556；10.瑞华 519。图 3By8 标记扩增部分品种琼脂糖凝胶电泳Fig.3Agarose gel electrophoresis of some varieties amplified byBy8markersM.DNA ladder 2000；1.西农 235；2.瑞华 558；3.瑞华 501；4.P01；5.P02；6.P03；7.P04；8.P05；9.P06；10.P07。图 4Bx7标记扩增部分品种琼脂糖凝胶电泳Fig.4Agarose gel electrophoresis of some varieties amplified byBx7markers2.2151 份小麦材料面粉色泽相关基因分子检测在 Ppo-A1 基因位点，利用共显性标记引物 PPO18 可检测低 PPO 活性基因 Ppo-A1b 和高PPO 活性基因 Ppo-A1a，可以扩增出 685 bp 和 876 bp 的目的片段。在 151 份小麦材料中有 77 份张红，等：151份小麦品种（系）中主要品质基因的分子检测17江汉大学学报（自然科学版）总第 51卷材料是高 PPO 活性的 Ppo-A1a 基因型，频率为 50.99%；有 69 份材料是低 PPO 活性的 Ppo-A1b 基因型，频率为 45.70%（部分结果见图 5、表 2）；最终还有 5 份模糊条带，其结果不明，所占比例为 3.31%。在 Ppo-2D 基因位点，利用互补显性标记引物 PPO16 和 PPO29，检测出低 PPO 活性基因 Ppo-D1a 和高 PPO 活性基因 Ppo-D1b，分别扩增出 713 bp 和 490 bp 的目的片段。有112份含有 Ppo-D1b基因，其频率为 74.17%；有 39份材料含有 Ppo-D1a基因，其频率为 25.83%（部分结果见图 6、表 2）。同时含有 Ppo-A1b 和 Ppo-D1a 基因有 13 份材料，频率为 8.61%。M.DNA ladder 2000；1.P23；2.D001；3.D002；4.D003；5.D004；6.D005；7.D006；8.D007；9.D008。图 5PPO18标记扩增部分品种琼脂糖凝胶电泳Fig.5Agarose gel electrophoresis of some varieties amplified byPPO18markersM.DNA ladder 2000；1.淮麦 304；2.071778-5-2-3；3.淮麦 45；4.泛区麦 15 号；5.淮麦 608；6.淮麦 610；7.瑞华麦 1588-16；8.瑞华 567；9.07085-1-7-3-6；10.ZY0394。图 6PPO29和PPO16标记扩增部分品种琼脂糖凝胶电泳Fig.6Agarose gel electrophoresis of some varieties amplified byPPO29andPPO16markers2.3151 份小麦材料 1B/1R 异位系的标记检测在 Glu-B3j基因位点为 1B/1R 异位系基因，利用 1B/1R 标记扩增出 1 598 bp 的目的片段，在151 份材料中共检测出 131 份含有 1B/1R 异位系，其频率为 86.75%；非 1B/1R 异位系对小麦面粉的白度具有很好的正向作用，共有 20 份，其频率为 13.25%（部分结果见图 7、表 2）。M.DNA ladder 2000；1.瑞华 558；2.瑞华 501；3.P01；4.P02；5.P03；6.P04；7.P05；8.P06；9.P07；10.P08。图 71B/1R异位系标记扩增部分品种琼脂糖凝胶电泳Fig.7Agarose gel electrophoresis of some varieties amplified by1B/1Rtranslocation line markers182023年第 5期表 2151 份小麦材料品质基因型表现Tab.2Genotypic performance of quality traits of 151 wheat materials基因Ax2Dx5By8Bx7Ppo-DlaPpo-Dlb品系名称西农 235、072415-7-4-1-1瑞华 528、瑞华 568、瑞华 511、华瑞 567、西农 235、D031、D036、D037、D062、08225-2-3-4-3、淮麦45、淮麦 608、淮麦 610、瑞华 1588-16、瑞华 567、07085-1-7-3-6、ZY0394、070024-4-1-1-5-4-1-1、ZY1566、ZY1617、10161-22-4-2-7-1、淮麦 705、淮麦 18、淮麦 35、淮麦 29、淮麦 30瑞华 520、瑞华 528、瑞华 568、瑞华 549、瑞华 506、瑞华 516、瑞华 563、瑞华 519、瑞华 511、郑麦 136、瑞华501、P01、P02、P03、P04、P05、P06、P09、P11、P12、P16、P19、P20、P21、P22、P23、D001、D002、D003、D004、D005、D006、D007、D008、D009、D012、D013、D014、D015、D016、D017、D018、D019、D020、D021、D022、D023、D024、D025、D026、D027、D028、D029、D030、D033、D034、D035、D036、D038、D039、D040、D041、D042、D043、D044、D045、D046、D047、D050、D051、D052、D053、D054、D055、D056、D057、D061、D062、08225-2-3-4-3、072415-7-4-1-1、淮麦 2224、淮麦 304、泛区麦 15号、瑞华 1588-16、瑞华 567、07085-1-7-3-6、10161-7-1-2、070024-4-1-1-5-4-1-1、D063、D064、D065、D066、D067、10N29、10135-1-7-1-1-4、10234-2-4-3-4-2、10374-4-3-1-2-2、徐麦 DH9、瑞友 1516、存麦 29、宁 s-153、淮麦 18、淮麦 26、淮麦 36、淮麦 20、淮麦 29瑞华 520、瑞华 528、瑞华 568、瑞华 549、瑞华 506、瑞华 516、瑞华 502、瑞华 563、瑞华 556、瑞华 519、郑麦136、瑞华 513、瑞华 567、西农 235、瑞华 558、瑞华 501、P01、P02、P03、P04、P05、P06、P07、P08、P09、P10、P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P18、P19、P20、P21、P22、P23、D001、D002、D003、D005、D006、D007、D008、D009、D010、D011、D012、D014、D015、D017、D018、D019、D020、D021、D022、D023、D024、D025、D028、D029、D030、D031、D032、D033、D034、D035、D036、D037、D038、D039、D040、D041、D042、D043、D044、D045、D046、D047、D048、D049、D050、D051、D052、D053、D054、D055、D056、D057、D058、D059、D064、D066、D067、淮麦 302、ZY1203、10N29、08225-2-3-4-3、072415-7-4-1-1、淮麦 2224、淮麦 304、071778-5-2-3、淮麦 45、泛区麦 15 号、淮麦 608、淮麦610、瑞华 1588-16、瑞华 567、07085-1-7-3-6、ZY0394、10161-7-1-2、070024-4-1-1-5-4-1-1、10135-1-7-1-1-4、10234-2-4-3-4-2、徐麦 DH9、12322-12-4-1-4、ZY1566、瑞友 1516、ZY1617、存麦 29、西纯 258、12327-9-4-1-4-2、10161-22-4-2-7-1、瑞华 558、淮麦 705、宁 s-153、淮麦 18、淮麦 26、淮麦 36、淮麦 20、淮麦 28、淮麦 35、淮麦 33瑞华 502、瑞华 556、郑麦 136、瑞华 513、瑞华 554、西农 235、P03、P10、P11、P12、P13、P15、P17、P18、D011、D012、D013、D020、D024、D027、D037、D039、D044、D045、D046、D047、D051、D054、D057、淮麦2224、071778-5-2-3、徐麦 DH9、12322-12-4-1-4、ZY1566、存麦 29、12327-9-4-1-4-2、瑞华 558、淮麦 36、淮麦 33瑞华 520、P01、D001、D022、D04、D066、070024-4-1-1-5-4-1-1、瑞华 528、P02、D002、D023、D042、D067、10135-1-7-1-1-4、瑞华 568、P04、D003、D025、D043、淮麦 21、10234-2-4-3-4-2、瑞 华 549、P05、D004、D026、D048、淮 麦 302、10374-4-3-1-2-2、瑞 华 506、P06、D005、D028、D049、ZY1203、瑞友 1516、瑞华 516、P07、D006、D029、D050、10N29、ZY1617、瑞华 563、P08、D007、D030、D052、08225-2-3-4-3、西纯 258、瑞华 519、P09、D008、D031、D053、072415-7-4-1-1、10161-22-4-2-7-1、瑞华 511、P14、D009、D032、D055、淮麦 304、淮麦 705、瑞华 567、P16、D010、D033、D056、淮麦 45、宁 s-153、瑞华 558、P19、D014、D034、D058、泛区麦 15 号、淮麦 18、瑞华501、P20、D015、D035、D059、淮麦 608、淮麦 26、P21、D016、D036、D060、淮麦 610、淮麦 20、P22、D017、D037、D061、瑞华 1588-16、淮麦 28、P23、D018、D038、D062、瑞华 567、淮麦 35、D019、D040、D063、07085-1-7-3-6、淮麦 29、D021、D064、ZY0394、淮麦 30、D065、10161-7-1-2张红，等：151份小麦品种（系）中主要品质基因的分子检测19江汉大学学报（自然科学版）总第 51卷Ppo-A1aPpo-A1b1B1R瑞华 520、瑞华 516、瑞华 556、瑞华 513、瑞华 554、瑞华 567、西农 235、瑞华 501、P05、P06、P09、P16、P17、P18、P19、P20、D001、D002、D003、D004、D005、D006、D007、D008、D009、D010、D011、D012、D013、D014、D015、D016、D017、D018、D019、D020、D021、D022、D023、D024、D025、D026、D027、D028、D029、D033、D034、D035、D038、D039、D041、D042、D043、D044、D045、D046、D049、D050、D057、D062、ZY1203、10N29、08225-2-3-4-3、072415-7-4-1-1、淮麦 2224、071778-5-2-3、泛区麦 15号、瑞华 1588-16、10161-7-1-2、10234-2-4-3-4-2、徐麦 DH9、12322-12-4-1-4、ZY1566、瑞友 1516、ZY1617、存麦 29、西纯 258、12327-9-4-1-4-2、10161-22-4-2-7-1、淮麦 26、淮麦 20、淮麦 29瑞华 528、瑞华 568、瑞华 549、瑞华 506、瑞华 502、瑞华 563、瑞华 519、瑞华 511、郑麦 136、瑞华 558、P01、P02、P03、P04、P07、P08、P10、P11、P12、P13、P14、P15、P21、P22、P23、D030D031、D032、D036、D037、D040、D048、D047、D051、D052、D053、D054、D055、D056、D058、D059、D060、D061、D063、D064、D065、D066、D067、淮麦 21、淮麦 302、淮麦 304、淮麦 45、淮麦 608、淮麦 610、瑞华 567、07085-1-7-3-6、ZY0394、070024-4-1-1-5-4-1-1、10135-1-7-1-1-4、10374-4-3-1-2-2、瑞华 558、淮麦 705、宁 s-153、淮麦 18、淮麦 36、淮麦 28、淮麦 35、淮麦 30、淮麦 33瑞华 520、瑞华 528、瑞华 568、瑞华 549、瑞华 506、瑞华 516、瑞华 502、瑞华 563、瑞华 511、郑麦 136、瑞华513、瑞华 554、瑞华 558、瑞华 501、P01、P02、P03、P04、P05、P06、P07、P08、P09、P10、P11、P12、P15、P16、P17、P18、P19、P20、P21、P22、P23、D001、D002、D003、D004、D005、D006、D007、D008、D009、D010D011、D012、D013、D014、D015、D016、D017、D018、D019、D020、D021、D022、D023、D024、D025、D026、D027、D028、D029、D030、D031、D032、D033、D034、D035、D036、D037、D038、D039、D040、D041、D042、D043、D044、D045、D046、D048、D050、D051、D052、D053、D054、D055、D056、D057、D061、D062、D063、D064、D065、D066、D067、淮麦 21、淮麦 302、ZY1203、10N29、08225-2-3-4-3、072415-7-4-1-1、淮麦 2224、淮麦 304、071778-5-2-3、淮麦 45、泛区麦 15 号、淮麦608、瑞华 1588-16、瑞华 567、07085-1-7-3-6、ZY0394、10161-7-1-2、070024-4-1-1-5-4-1-1、10135-1-7-1-1-4、10234-2-4-3-4-2、10374-4-3-1-2-2、徐 麦 DH9、12322-12-4-1-4、瑞友 1516、西纯 258、12327-9-4-1-4-2、宁 s-153、淮麦 18、淮麦 26、淮麦36、淮麦 20、淮麦 28、淮麦 35、淮麦 292.4聚合优异品质基因材料的筛选在 151 份小麦材料中共检测 8 个品质相关优质基因，优质基因组合共 11 个（见表 3）。在品质基因中，小麦籽粒中的高分子量麦谷蛋白亚基是决定小麦加工品质、面团流变特性和面团微观结构的重要因素。小麦基因的组合和相对表达显著都会影响面粉的最终用途，在 HWM-GS 中优质基因组合是 Ax2+Dx5、Ax2+By8、Ax2+Bx7，这 3种组合的频率都是 0.66%，含有这 3种优质基因组合的材料是西农 235；Dx5+By8、Dx5+Bx7、By8+Bx7 优质基因组合的频率分别是7.28%、14.57%、62.25%；Ax2+Dx5+Bx7、Dx5+By8+Bx7 优质基因组合的频率分别是0.66%、4.64%。小麦低 PPO 活性可降低面粉在加工和贮存过程中的褐变程度，所以双低 Ppo-A1b/Ppo-D1a 为优质基因组合，共有 13 份材料，其频率为 8.60%；非 1B/1R 异位系材料的黄色素含量更低，同时携带低 PPO 活性，且为非 1B/1R 异位系的材料有 2 份，为优异等位基因组合，频率为 1.32%。续表 2基因品系名称202023年第 5期表 3151 份小麦材料品质性状优质基因组合Tab.3Excellent gene combinations of quality traits of 151 wheat materials基因HWM-GSPPO1B/1R异位系优质基因组合Ax2+Dx5Ax2+By8Ax2+Bx7Dx5+By8Dx5+Bx7By8+Bx7Ax2+Dx5+Bx7Dx5+By8+Bx7Ppo-A1b+Ppo-D1aPpo-A1b+Ppo-D1a+non-1B/1R品系个数11111229417132频率/%0.660.660.667.2814.5762.250.664.648.601.323讨论近年来，品质育种在小麦育种研究中越来越受欢迎和关注。小麦的品质性状是由基因和外在环境共同决定的，如基因型、外界环境、土地酸碱度、小麦热敏感性等多种因素影响26。本研究利用分子标记对宿迁市江苏瑞华农业科技有限公司试验田种植的 151 份小麦品种（系）中 8 个品质基因进行检测，研究结果可为今后小麦品质育种亲本选择和品种布局提供依据。Dhaka 等27研究发现，HWM-GS 对改良小麦面筋强度具有非常重要的作用，按照作用程度可分为 Glu-D1 Glu-B1 Glu-A1。具有 Glu-A1 位点上的基因的小麦品种有较好的面包烘烤品质，具有 Glu-B1 位点上的基因的小麦品种对烘烤品质有正向效应，具有 Glu-D1 位点上的基因的小麦品种与面包品质呈正相关13。本试验研究结果发现，在 Glu-A1 位点上，优质基因 Ax2 的频率为 1.32%，Ax2 亚基是稀有优质亚基，在我国普通小麦品种中分布很少6；在Glu-B1 位点上，Bx7、By8 分别出现的频率为 89.4%、70.2%，由于基因间存在互作 Bx7+By8 的形式，其频率为 61.58%，蛋白亚基 Bx7 可明显提高 HWM-GS 和不溶性谷蛋白大聚体的含量，使面团强度显著增强，可大大提高小麦品质28。在 Glu-D1 位点上，Dx5+Dy10 是优质亚基，可改善面筋质量，本研究中含有 Dx5 优质基因的材料占 17.22%。在全国育成的品种中，含有Dx5 基因的平均频率为 15.7%18.6%，本试验研究结果与前人研究结果基本一致，在 151 份小麦材料中，同时含有 Dx5、Bx7+By8 的频率为 4.64%。本试验筛选出的优质品质基因可供育种时参考。小麦籽粒中多酚氧化酶的活性与加工面食制品的颜色变化密切相关，直接影响面粉和面食制品的品质和商业价值29-30。低 PPO 活性减少了面粉在加工和储存过程中的褐变，因此，可以通过遗传育种途径改良面粉颜色的褐变31。经检测发现，在 151 份小麦材料中，Ppo-A1a 的出现频率为 51%（高 PPO 活性），Ppo-A1b 的出现频率为 45.7%（低 PPO 活性），已有研究24发现PpoA1b 的分布频率为 43.8%53.8%，表明本文研究结果与已有研究基本吻合；Ppo-D1a的分布频率为 25.8%（低 PPO 活性），Ppo-D1b 的分布频率为 74.2%（高 PPO 活性），低 PPO 活性等位变异组合 Ppo-A1b/Ppo-D1a 在本研究中有 13 份材料同时含有这两个基因，频率为8.60%；1B/1R 异位系数量较多，其频率为 86.75%；含有低 PPO 活性优异等位组合且为非 1B/1R异位系的材料只有 2 份，份额较少，频率为 1.32%，可用于高白度面粉小麦品种的选育。张红，等：151份小麦品种（系）中主要品质基因的分子检测21江汉大学学报（自然科学版）总第 51卷由此可见，近几年来江苏瑞华农业科技有限公司品质育种相对单一，今后应与分子标记辅助选择紧密结合，选择具有优质基因的品种作为亲本，进行聚合杂交，提高小麦品质和产量。参考文献（References）1孟静，唐研.全球小麦遗传育种专利技术分析与研究进展 J.农业图书情报学报，2022，34（6）：93-103.2晏权，任明见，李振华，等.贵州小麦品种（系）籽粒低 PPO 活性种质资源筛选 J.南方农业学报，2020，51（3）：512-519.3柳娜，曹东，王世红，等.104 份甘肃小麦品种主要品质基因的分子标记检测 J.西北农业学报，2016，25（3）：353-360.4王慧.不同小麦品种籽粒中 LOX 活性及基因型和环境互作分析 D.合肥：安徽农业大学，2011.5周硕，张翠绵，赵和，等.靶向-黑麦碱基因的 RNA 干扰差异调控了小麦 1B/1R 异位系的加工品质C 中国作物学会.第十九届中国作物学会学术年会论文摘要集，2020.6温亮，龙小玲，周正富，等.小麦高分子量麦谷蛋白亚基基因功能标记研究进展 J.分子植物育种，2020，18（17）：5813-5819.7胡凤灵，何中虎，葛建贵，等.冬小麦品种高低分子量麦谷蛋白亚基的分子标记检测 J.麦类作物学报，2011，31（6）：1071-1076.8PAYNE P I，HLAWRENCE G J.Catalogue of alleles for the complex gene loci，Glu-A1，Glu-B1，andGlu-D1 which code for high-molecular-weight subunits of glutenin in hexaploid wheatJ.Cereal ResearchCommunications，1983，11（1）：29-35.9李春鑫，赵明忠，韩留鹏，等.黄淮麦区 41 个小麦品