wx基因缺失遗传效应在强筋小麦育种中的利用
2021-09-23杨雪峰宋维富赵丽娟刘东军宋庆杰张春利辛文利肖志敏张宝辉王晓楠
杨雪峰,宋维富,赵丽娟,刘东军,宋庆杰, 张春利,辛文利,肖志敏,张宝辉,王晓楠
(1.黑龙江省农业科学院作物资源研究所,黑龙江哈尔滨 150086;2.新疆生产建设兵团第十师农业科学研究所, 新疆北屯 836000;3.内蒙古自治区呼伦贝尔市陈巴尔虎旗特尼河农牧场,内蒙古呼伦贝尔 021500; 4.黑龙江省农业科学院农业遥感与信息研究所,黑龙江哈尔滨 150086)
颗粒结合淀粉合成酶(granule bound starch synthase,GBSS)是小麦直链淀粉合成的关键酶,由Waxy蛋白基因编码,其等位基因被命名为wx基因(wx-A1、wx-B1、wx-D1)。它们的缺失、突变等可导致小麦胚乳中直链淀粉含量减少和支链淀粉含量增加,进而影响小麦淀粉特性[1]。大量研究表明,低直链淀粉含量是优质面条小麦的特性[2-3]。本文拟对wx基因缺失的遗传效应在小麦品质改良中的利用价值进行探讨,为面包、面条兼用型强筋小麦育种提供理论依据。
1 小麦wx基因缺失类型及其遗传学效应
1.1 小麦wx基因缺失类型及淀粉遗传特性
普通小麦基因组中存在wx-A1、wx-B1和wx-D1三个wx基因,分别编码Wx-A1、Wx-B1和Wx-D1三个Wx蛋白。小麦wx-A1位于7A染色体上,长度是2 781 bp;wx-B1位于4A染色体上,长度是2 794 bp;wx-D1位于7D染色体上,长度2 862 bp,这些基因均由11个外显子和10个内含子组成[4]。根据Wx蛋白亚基缺失情况,可将普通小麦划分为以下八种类型:第一种为同时含有三个Wx蛋白亚基;第二、三、四种分别为缺失一个不同Wx蛋白亚基;第五、六、七种分别为同时缺失两个不同Wx蛋白亚基;第八种是同时缺失三个Wx蛋白亚基。
在小麦淀粉特性遗传基础研究方面,Nakamura等[5]利用Kanto107(wx-A1及wx-B1基因缺失)和白火麦(wx-D1基因缺失)人工杂交,发现在F2代群体中非糯与全糯的分离比例为63∶1。……
