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1、 毕 业 论 文 论文题目 山西省冬小麦与甘肃省春小麦地方品 种的HMW-GS组成比较 学 院 生命科学学院 专 业 生物科学 年 级 10级 姓 名 指导教师 职 称 （2014年6月）山西农业大学教务处制学士学位论文（设计）原创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文研究做出过重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名（亲笔）： 年 月 日-学士学位论文（设计）版权使用授权书专业： 论文（
2、设计）题目：本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，本科生在校攻读期间学位论文（设计）工作的知识产权单位属山西农业大学，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山西农业大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 毕业后发表与本研究有关的文章，作者单位署名应为“山西农业大学”，可以在备注中注明本人现工作单位。本研究成果的知识产权归属山西农业大学，未经指导教师和山西农业大学同意。本人不私自从事与课题有关的任何开发和盈利性活动。学位论文作者签名（亲笔）： 年 月 日
3、导师签名（亲笔）： 年 月 日1 山西省冬小麦与甘肃省春小麦地方品种的 HMW-GS组成比较 摘要：利用十二烷基硫酸钠一聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE)电泳技术技术分析了30份山西冬小麦地方品种资源HMW-GS的组成以及30份甘肃春小麦地方品质资源HMW-GS, 结果表明：山西省小麦地方品种Glu-1位点共有12种等位变异，甘肃省共有12种等位变异。两省亚基组合类型均为9种，主要是Null、7+8、2+12。同时筛选出2份得10分的优质品种资源，还有17份含稀有亚基的品种资源，可作为山西今后小麦品质育种的亲本材料。 关键词：地方品种；小麦；高分子量谷蛋白亚基Local varieties o
4、f Winter Wheat in Shanxi and spring wheat in Gansu Compare the composition of HMW-GSAbstract：By sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gels (SDS-PAGE) electrophoresis technique analyzes the 30 parts of Shanxi Winter Wheat Germplasm Resources HMW-GS composition and 30 parts of Gansu, where spring whea
5、t quality resources HMW-GS, the results showed that: Shanxi landraces Glu-1 locus total of 12 alleles Gansu total of 12 allelic variation. Provinces subunit combinations are nine kinds, mainly Null, 7 +8,2 +12. While filtering out two copies of 10 points premium variety of resources, there are 17 va
6、rieties of resources including rare copies of subunits, as Shanxi future parent wheat quality breeding material. Keywords : Landraces Wheat HMW-GS1 前言52.实验材料与方法62.1实验材料62.2 主要试剂62.3 蛋白提取液及10%SDS-PAGE系统试剂的配制72.4 样品的提取82.5 SDS-PAGE分析82.5.1 组架82.5.2 SDS-PAGE分离胶制备(20ml)82.5.3 浓缩胶的制备、上样、电泳82.5.4染色、脱色、固定、
7、拍照和记录92.6 HMW-GS组成分析93结果分析93.1 山西省小麦品种资源HMW-GS的遗传变异93.1.1 山西省与甘肃省小麦地方品种资源的HMW-GS组成93.1.2 HMW-GS等位变异及频率113.1.3 HMW-GS组成类型123.2 山西省与甘肃省小麦地方品种资源HMW-GS遗传变异比较133.3山西省和甘肃省优质小麦地方品种资源的筛选144讨论14致谢17 1 前言 小麦是一种在世界各地广泛种植的禾本科植物，是世界上最早的农作物之一，也是世界上种植面积最大、营养价值最高、总产量最多的经济粮食作物之一。小麦在我国是第二大粮食作物（6.51吨），仅次于小麦（8.44吨）。半个多
8、世纪以来，总的小麦产量得到了极大的改善，但是依旧面临着在着遗传基础日益狭窄这一重大难题，忍受生物和环境胁迫的能力急剧下降等一系列问题，这已成为限制我国小麦育种和品质改良进展的主要因素1,2,3,4 。 小麦地方品种，即农家种，是长期自然选择和人工选择的产物。我国有3000多年的小麦栽培历史，加之生态环境多样，种植分布范围广，又有精耕细作的传统，因而地方品种资源十分丰富。小麦地方品种的种植在解放前期占统治地位。这些品种经过长期的自然选择和人工选择，能深刻反映当地的风土特点，具有高度的地区适应性，但产量水平偏低，表现为植株高、茎秆软弱、容易倒伏、条锈病、和黑穗病较重。由于丰产性能较差，目前生产上已
9、极少种植，但经长期的自然、人工选择具有诸如抗逆性强、早熟、特别是品质优异等特性。自上世纪90年代以来，我国对小麦地方品种资源的遗传多样性评价的研究也较为广泛。刘三才等8通过对部分形态性状分析，指出与育成品种相比地方品种的遗传多样性总体上较高。山西省位于黄河中游东岸，华北平原西面的黄土高原上，其地貌类型复杂多样，山地、丘陵面积占全省总面积的80.1%，平川、河谷面积占总面积的19.9%。在气候类型上属于温带大陆性季风气候。全境日照充足，热量资源较丰富，昼夜温差较大；但灾害性天气较多，“十年九旱”，是全国水资源贫乏省份之一。甘肃省位于我国西部地区，地处黄河中上游，从东南到西北包括了北亚热带湿润区到
10、高寒区、干旱区的各种气候类型。气候干燥，气温日差较大，光照充足，太阳辐射强。年平均气温在014之间，年均降水量300毫米左右，降水各地差异很大。甘肃省是小麦较早自西亚传到中国并开始种植的地方，即中国普通小麦的发祥地，山西省则是我国小麦的主要生产区之一，因而它们都有着丰富的地方品种种植资源。但山西省以冬小麦为主，甘肃省则冬春小麦并重。山西省和甘肃省作为我国主要的小麦生产区，由于其地域分布广阔，气候类型多样，故而有着丰富的地方品种种植资源。因此，深入分析和评估山西省甘肃省小麦地方品种的基因资源，充分发掘其中的优异基因并加以适当利用，来提高现有小麦品种的遗传多样性以及优良特性，将有着重要的现实意义5
11、,6。 小麦谷蛋白是胚乳中的主要储藏蛋白，它是由一些高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）和许多低分子量股蛋白亚基（LMW-GS）通过分子之间的二硫键及其他非共价键作用力链接形成的蛋白聚合体。HMW-GS位于第一同源染色体长臂的Glu-A1、Glu-B2、和Glu-D1位点（统称Glu-1位点）控制的基因编码。不同品质小麦的HWM-GS组成存在广泛的变异，目前已有于Glu-1 3个位点上的20多个等位基因被检测出来。20世纪90年代以后，国内学者开始对小麦HMW-GS等位变异及其与小麦品质的关系进行了广泛研究10-16，大量研究表明，HMW-GS对小麦品质有重要影响，在众多影响加工品质的因素中,高
12、分子量谷蛋白亚基Glu-1位点的遗传组成起着重要的作用，由于部分基因不表达或处于沉默状态，一般小麦品种仅具有35个亚基,其中1个或0个亚基由1A控制,1个或2个亚基由1B控制,2个亚基由1D控制19。传统上，人们将1、2*、5+10、 7+8、17+18、13+16、14+15等亚基称为优质亚基，而其中尤以5+10亚基对面包烘烤品质贡献最大12,13。开展地方品种HMW-GS遗传多样性的研究，对小麦品种选育和品质改良具有重要意义。本研究利用SDS-PAGE方法分析了30份山西冬小麦地方品种资源以及30份甘肃春小麦地方品质资源HMW-GS的组成，并进行了优质品种资源的筛选，以期为我省乃至全国的小
13、麦品质育种提供依据。2.实验材料与方法2.1实验材料详见表1表2，山西地方品种30份，甘肃地方品种30份9，以中国春、济南17、中优9507为对照，由山西农业大学小麦育种室提供。2.2 主要试剂主要试剂与规格英文名或英文简称中文名规格Acrylamide丙烯酰胺超纯级Bis-AcrylamdeN, N-亚甲基双丙烯酰胺超纯级Tris三羟甲基氨基甲烷超纯级SDS十二烷基磺酸钠超纯级TEMEDN, N, N, N-四甲基乙二胺超纯级Coomassie blue 考马斯亮兰超纯级AP过硫酸铵超纯级2-Mercaptoethanol-巯基乙醇生物技术级Glycerol甘油分析纯Glycine甘氨酸生化试剂级Isopropanol异丙醇分析纯Acetic acid乙酸分析纯HCL盐酸分析纯Bromophenol blue溴酚兰分析纯2.3 蛋白提取液及10%SDS-PAGE系统试剂的配制SOLUTION-A*3mol/LTris-HCl pH8.836.6g Tris/100ml，an alar water，pH to 8.8 with conc.HCISOLUTION-B：*Imol/L Tris-HCI pH 7.0 19.2ml+20%SDS 0.8mL*Imol/LTris-HCI pH 7.0:12.11gTris/IOOmLDW,pH ed to
