中国农学通报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (24): 1-5.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0563
所属专题: 小麦
• 农学·农业基础科学 • 下一篇
收稿日期:
2020-10-19
修回日期:
2021-02-19
出版日期:
2021-08-25
发布日期:
2021-08-27
通讯作者:
李树华
作者简介:
马斯霜,女,1992年出生,宁夏同心人,研究实习员,硕士,主要从事小麦、水稻生物技术育种方面的研究。通信地址:750002 宁夏回族自治区银川市金凤区黄河东路590号,Tel:0951-6886758,E-mail: 基金资助:
Ma Sishuang(), Bai Haibo, Hui Jian, Wang Jingdong, Li Shuhua(
)
Received:
2020-10-19
Revised:
2021-02-19
Online:
2021-08-25
Published:
2021-08-27
Contact:
Li Shuhua
摘要:
小麦作为保障中国粮食生产安全和助推农业高质量发展的主要粮食作物,尤其对小麦品质的提高显得越来越迫切。小麦品质性状较为复杂,经过多年的遗传改良,小麦品质性状研究取得了一些重要进展,但中国小麦品质改良仍处于中低水平。笔者对小麦几个重要品质性状的研究现状进行了简要概述,重点是对控制小麦营养品质、加工品质的性状遗传改良进行总结。主要分析了小麦蛋白含量、面筋含量、淀粉含量及沉淀值遗传特点,综述了各品质性状的分子遗传规律及相关调控的主要基因。尤其随着分子生物学及生物技术的发展,小麦品质性状的遗传调控规律的明晰,未来可将分子设计育种作为重点研究方式。
中图分类号:
马斯霜, 白海波, 惠建, 王敬东, 李树华. 小麦主要品质性状研究进展[J]. 中国农学通报, 2021, 37(24): 1-5.
Ma Sishuang, Bai Haibo, Hui Jian, Wang Jingdong, Li Shuhua. Main Quality Characters of Wheat: A Review[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(24): 1-5.
[1] | 吴兆苏. 小麦育种学[M]. 北京: 北京农业出版社, 1990:317-318. |
[2] | 吴宏亚, 张晓, 施恰恰, 等. 小麦品质性状相互关系的研究[J]. 扬州大学学报:农业与生命科学版, 2016, 37(04):65-70. |
[3] | 何中虎, 庄巧生, 程顺和, 等. 中国小麦产业发展与科技进步[J]. 农学学报, 2018, 8(1):99-106. |
[4] | 何中虎, 夏先春, 陈新民, 等. 中国小麦育种进展与展望[J]. 作物学报, 2011, 37:202-215. |
[5] | 李振声. 中国小麦育种的回顾与展望[J]. 中国农业科技导报, 2010, 12(2):1-4. |
[6] | Ma D, Zhang Y, Xia X, et al. Milling and Chinese raw white noodle qualities of common wheat near-isogenic lines differing in puroindoline b alleles[J]. Journal of Cereal ence, 2009, 50(1):126-130. |
[7] | 赵德辉, 张勇, 王德森, 等. 北方冬麦区新育成优质品种的面包和馒头品质性状[J]. 作物学报, 2018, 44(05):697-705. |
[8] | 刘锐, 魏益民, 张波. 小麦蛋白质与面条品质关系的研究进展[J]. 麦类作物学报, 2011, 31(6):1183-1187. |
[9] | 刘锐, 魏益民, 邢亚楠, 等. 小麦淀粉与面条质量关系的研究进展[J]. 麦类作物学报, 2013, 33(5):1058-1063. |
[10] | 刘爱华, 何中虎, 王光瑞, 等. 小麦品质与馒头品质关系的研究[J]. 中国粮油学报, 2000, 15(2):10-13. |
[11] | 丁明亮, 林丽萍, 李明菊, 等. 云南育成小麦品种(系)品质性状遗传多样性分析及综合评价[J]. 南方农业学报, 2020, 51(02):255-266. |
[12] | 赵鹏涛, 赵卫国, 罗红炼, 等. 小麦主要品质性状相关性及主成分分析[J]. 中国农学通报, 2019, 35(21):7-13. |
[13] | 吴宏亚, 张晓, 施恰恰, 等. 小麦品质性状相互关系的研究[J]. 扬州大学学报:农业与生命科学版, 2016, 37(04):65-70. |
[14] | 张晓, 李曼, 刘大同, 等. 扬麦系列品种品质性状分析及育种启示[J]. 中国农业科学, 2020, 53(07):1309-1321. |
[15] | 杨丽娟, 付亮, 蒋志凯, 等. 2016—2018年度国家区试小麦品种品质性状灰色关联度分析与评价[J]. 中国农学通报, 2020, 36(19):135-140. |
[16] | 李亚青, 张楠, 张士昌, 等. 1BL/1RS易位系HMW-GS组成与品质分析[J]. 麦类作物学报, 2019, 39(02):148-154. |
[21] | 赵佳佳, 马小飞, 郑兴卫, 等. 不同水分条件下HMW-GS对小麦品质的影响[J]. 作物学报, 2019, 45(11):1682-1690. |
[17] | Zhao H B, Gao C J, Song W F, et al. Quality differences between NILs of wheat variety Longmai 20 possessing HMW-GS 7 OE +8 * and 17+18[J]. 2020. |
[18] | Tang H, Xu Y, Du H W, et al. Cloning and characterization of a novel low-molecular-weight glutenin subunit gene with an unusual molecular structure of Aegilops uniaristata[J]. Journal of Genetics, 2018. |
[19] | 刘会云, 王婉晴, 李欣, 等. 小麦突变体AS208中Glu-B1位点缺失对籽粒中蛋白体形成和储藏蛋白合成与加工相关基因表达的影响[J]. 作物学报, 2017, 43(05):691-700. |
[20] |
Liu H, Wang K, Xiao L, et al. Comprehensive Identification and Bread-Making Quality Evaluation of Common Wheat Somatic Variation Line AS208 on Glutenin Composition[J]. Plos One, 2016 11(1):e0146933.
doi: 10.1371/journal.pone.0146933 URL |
[21] | 姜小苓, 张自阳, 李小军, 等. 301份小麦种质醇溶蛋白遗传多样性及其与品质性状的相关性分析[J]. 中国粮油学报, 2017, 32(11):14-20. |
[22] | 侯丞志, 汪辉, 吴豪, 等. 安徽小麦品种醇溶蛋白遗传多样性及其与品质性状的相关性研究[J]. 麦类作物学报, 2019, 39(05):540-548. |
[23] |
Chen H Q, Li S H, Liu Y W, et al. Effect of 1Dy12 subunit silencing on seed storage protein accumulation and flour-processing quality in a common wheat somatic variation line[J]. Food Chemistry, 2021, 335:127663.
doi: 10.1016/j.foodchem.2020.127663 URL |
[24] | Roy N, Islam S, Yu Z, et al. Introgression of an expressed HMW 1Ay glutenin subunit allele into bread wheat cv. Lincoln increases grain protein content and breadmaking quality without yield penalty[J]. Theoretical and Applied Genetics, 2020, 133:518-528. |
[25] |
Zhang Y J, Qian M Y, Liu L J. Common wheat dough quality gliadin content glutenin macro polymer high-molecular-weight glutenin subunits post-transcriptional gene silencing[J]. BMC plant biology, 2018, 18(1):319-319.
doi: 10.1186/s12870-018-1530-z URL |
[26] |
Sánchez-León , Susana , Gil-Humanes J, Ozuna C V, et al. Low-gluten, non-transgenic wheat engineered with CRISPR/Cas9[J]. Plant Biotechnology Journal, 2017, 16:902-910.
doi: 10.1111/pbi.2018.16.issue-4 URL |
[27] | 王炜, 陈琛, 叶春雷, 等. 花药培养与麦谷蛋白亚基分子标记结合选育小麦新品种的研究[J]. 麦类作物学报, 2019, 39(03):277-282. |
[28] | 张璐, 崔柳青, 王晓曦, 等. 面筋蛋白与小麦加工品质关系研究进展[J]. 河南工业大学学报:自然科学版, 2012, 33(4):95-100. |
[29] | 何中虎, 林作揖, 王龙俊, 等. 中国小麦品质区划的研究[J]. 中国农业科学, 2002, 35(4):359-364. |
[30] | 赵鹏涛, 赵小光, 翟周平, 等. ‘稷紫黑麦9号’的选育与性状分析[J]. 中国农学通报, 2020, 36(21):1-5. |
[31] | 王洪波, 唐昊, 胡洋山, 等. 基于RIL群体的小麦籽粒性状与品质特性关系分析[J]. 麦类作物学报, 2017, 37(09):1155-1160. |
[32] | 黄梦豪, 刘天相, 强琴琴, 等. 基于SNP和SSR标记的小麦品质性状的QTL定位[J]. 分子植物育种, 2019, 17(12):3966-3973. |
[33] | 沈玮囡, 王竹林, 杨睿, 等. 波兰小麦品系XN555×普通小麦品系中13衍生重组自交系(RILs)群体中籽粒品质相关性状QTL定位[J]. 农业生物技术学报, 2014, 22(05):561-571. |
[34] | 王中秋, 应鹏飞, 陈梦涛, 等. 普通小麦-野生二粒小麦染色体臂置换系籽粒与品质性状分析[J]. 作物杂志:1-8. 2020-08-12. |
[35] | 郭利建, 王竹林, 汪世娟, 等. 基于SRAP和SSR标记的小麦品质相关性状的QTL定位[J]. 麦类作物学报, 2016, 36(10):1275-1282. |
[36] | 张瑞奇, 冯祎高, 侯富, 等. 普通小麦-簇毛麦T5VS·5DL易位染色体对小麦主要农艺性状、品质和白粉病抗性的遗传效应分析[J]. 中国农业科学, 2015, 48(06):1041-1051. |
[37] | 郭军, 卢明娇, 武智民, 等. 1E~e染色体对小麦农艺和品质性状的影响研究[J]. 植物遗传资源学报, 2019, 20(04):854-860. |
[38] | 邓梅, 张雄, 钟小娟, 等. 不同生态环境对四川小麦品种(系)籽粒淀粉含量及理化特性的影响[J]. 麦类作物学报, 2019, 39(01):64-72. |
[39] | 宋健民, 刘爱峰, 李豪圣, 等. 小麦籽粒淀粉理化特性与面条品质关系研究[J]. 中国农业科学, 2008, 41(1):272. |
[40] |
Guo D D, Hou Q L, Zhang R Q, et al. Over-Expressing TaSPA-B Reduces Prolamin and Starch Accumulation in Wheat (Triticum aestivum L.)[J]. Int. J. Mol. Sci. 2020, 21(9), 3257.
doi: 10.3390/ijms21093257 URL |
[41] |
Adam Schoen, Anupama Joshi, Vijay K Tiwari, et al. Triple null mutations in starch synthase SSIIa gene homoeologs lead to high amylose and resistant starch in hexaploid wheat[J]. BMC Plant Biology, 2021, 21:74.
doi: 10.1186/s12870-020-02822-5 URL |
[42] |
Irshad A, Guo Z Y, Zhang M, et al. EcoTILLING Reveals Natural Allelic Variations in Starch Synjournal Key Gene TaSSIV and Its Haplotypes Associated with Higher Thousand Grain Weight[J]. Genes, 2019, 10(4):307.
doi: 10.3390/genes10040307 URL |
[43] |
Muqaddasi Q H, Brassac J, Ebmeyer E, et al. Prospects of GWAS and predictive breeding for European winter wheat's grain protein content, grain starch content, and grain hardness[J]. Scientific Reports, 2020, 10(1):12541.
doi: 10.1038/s41598-020-69381-5 pmid: 32719416 |
[44] | 李苗, 陈晓军, 马斯霜, 等. 小麦淀粉分支酶CRISPR/Cas9基因敲除系统gRNA表达载体构建[J]. 分子植物育种, 2019, 17(20):6668-6672. |
[45] | 李春艳, 张润琪, 付凯勇, 等. 小麦淀粉合成关键酶基因和相关蛋白表达对不同施磷量的响应[J]. 麦类作物学报, 2018, 38(04):401-409. |
[46] | Hernández Z J E, Figueroa J D C, Rayas-Duarte P, et al. Influence of high and low molecular weight glutenins on stress relaxation of wheat kernels and the relation to sedimentation and rheological properties[J]. Journal of Cereal ence, 2012, 55(3):344-350. |
[47] |
Sun L J, Liu M L, Xu L L, et al. Wheat Sedimentation Value Determination Based on Near Infrared Spectroscopy[J]. Advanced Materials Research, 2013, 605-607:996-1000.
doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.605-607 URL |
[48] |
Li Z X, Si H Q, Xia Y X, et al. Influence of low-molecular-wheat sodium dodecyl sulfate sediment volume and solwent retention capacity value[J]. Journal of the science of Food and Agriculture, 2015, 95(10):2047-2052.
doi: 10.1002/jsfa.2015.95.issue-10 URL |
[49] | Ram S, Sharma S, Sharma I. Allelic diversity of HMW and LWMglutenins in indian wheats and their relationship with sedimentation volume and mixograph parameters[J]. Creal Research Communications, 2015, 43(3):492-503. |
[50] | 陈后庆, 孙长森, 丁永辉, 等. 杂种小麦SDS沉淀值和干、湿面筋含量的数量遗传分析[J]. 扬州大学学报:农业与生命科学版, 2005, 26(3):58-61. |
[51] | 沈业松, 王歆, 顾正中, 等. 296份黄淮麦区小麦品种资源在江苏淮北地区的品质分析[J]. 浙江农业学报, 2018, 30(10):1617-1623. |
[52] | 李桂萍, 张根生, 巴青松, 等. 杂种小麦品质性状的性状相关和主成分分析[J]. 浙江农业学报, 2016, 28(09):1447-1453. |
[53] | 王健维, 程宇坤, 叶雪玲, 等. 小麦品质相关性状的一致性数量性状位点(MQTL)连锁图谱构建[J]. 农业生物技术学报, 2015, 23(05):671-682. |
[54] | 赵鹏涛, 赵卫国, 罗红炼, 等. 小麦主要品质性状相关性及主成分分析[J]. 中国农学通报, 2019, 35(21):7-13. |
[1] | 王芳, 乔帅, 杨松涛, 宋伟, 廖安忠, 谭文芳. 淀粉型甘薯‘川薯231’的选育和优势特性鉴定[J]. 中国农学通报, 2023, 39(1): 16-21. |
[2] | 周冬冬, 张军, 葛梦婕, 刘忠红, 朱晓欢, 李春燕. 不同氮肥处理对稻茬晚播小麦‘淮麦36’产量、氮素利用率和品质的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(1): 1-7. |
[3] | 武迪, 张锋, 隋春莹, 师君慧, 万雪洁, 刘义国, 韩伟, 师长海. 外源活性物质对小麦苗期抗逆性的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(9): 14-19. |
[4] | 王福玉, 陈贵菊, 孙雷明, 黄玲, 邵敏敏, 赵凯, 杨本洲, 张玉丹, 闫璐, 王霖. 耕作方式与施氮量互作对小麦生长、产量与品质的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(9): 20-26. |
[5] | 秦乃群, 马巧云, 高敬伟, 杨璞, 蔡金兰, 郝迎春, 李艳梅, 冀洪策, 廖祥政. 沼渣施用对花生小麦轮作作物产量及土壤养分和重金属含量的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(8): 58-63. |
[6] | 武志斌, 黄超, 雷媛, 敬峰, 刘战东. 不同产量水平下冬小麦水肥利用特性研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(8): 64-71. |
[7] | 王琳玉, 蒋依辰, 于清洋, 吴则东, 邳植. 甜菜组蛋白去乙酰化酶(HDACs)基因家族鉴定及功能预测[J]. 中国农学通报, 2022, 38(8): 9-16. |
[8] | 濮永瑜, 包玲凤, 何翔, 刘芮, 张庆, 施竹凤, 何永宏, 杨佩文. 烟草青枯病和黑胫病拮抗细菌的筛选、鉴定及防效研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(7): 116-123. |
[9] | 肖阳, 李庆荣, 邢东旭, 杨琼. 高温胁迫对化学感受蛋白在家蚕中肠与脂肪体中基因表达的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(6): 107-115. |
[10] | 姜佳, 陈金鹏, 魏江桥, 郭旭昊, 车志平, 田月娥, 陈根强, 刘圣明. 咯菌腈与戊唑醇复配对小麦赤霉病菌的增效作用研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(6): 116-120. |
[11] | 姚金保, 杨学明, 周淼平, 张鹏. 江苏省小麦参试品种(系)产量与产量构成因素分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(6): 15-19. |
[12] | 梁增基, 慕芳, 王楠. 渭北高原小麦育种的演变与展望[J]. 中国农学通报, 2022, 38(6): 8-14. |
[13] | 汪小飞, 张家伟, 刘铁宁, 任小龙, 贾志宽, 蔡铁. 小麦抗倒伏研究动态追踪——基于WoS和CNKI数据库的文献计量分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(5): 132-142. |
[14] | 李红梅, 权文婷, 张树誉. 气候变暖对陕西中北部冬小麦返青前热量资源的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(4): 53-61. |
[15] | 尹逊栋, 吕广德, 牟秋焕, 米勇, 殷复伟, 李宁, 钱兆国, 吴科. 播种量对‘鑫麦296’产量和干物质生产及转运的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(34): 1-7. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||