[发明专利]一种低筋小麦种质创制新方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种培育低筋小麦的方法，特别涉及一种通过转Glu-1E^bx基因获得稳定遗传的共抑制HMW-GS表达的低筋小麦品种的方法。

背景技术

小麦是世界上重要的三大粮食农作物（小麦、水稻和玉米）之一。小麦种子储藏蛋白占种子总蛋白的50%左右，它们的结构和特性对面粉加工品质起着重要的作用。小麦面筋蛋白主要由醇溶蛋白和麦谷蛋白组成，分别决定面团的延展性（extensibility）和弹性（elasticity）。麦谷蛋白为多聚体，是多个亚基通过二硫键相互交联而形成的，分子质量高达几百万道尔顿（Da）。经等电聚焦和十二烷基硫酸钠聚丙烯酰氨凝胶电泳(SDS-PAGE)分离后，麦谷蛋白明显地分成2种类型，即高分子量麦谷蛋白亚基(high-molecular-weight glutenin subunit，HMW-GS)和低分子量麦谷蛋白亚基(1ow-molecular-weight glutenin subunit，LMW-GS)，分子质量分别约为60～90kDa和34～54kDa。高分子量麦谷蛋白亚基平均占种子总蛋白的12％左右，相当于面粉干重的1.0%～1.7%，其数量和质量对小麦面筋特性及面粉烘烤品质起着重要作用。

优质弱筋小麦适合制作饼干、糕点等食品。随着我国经济高速发展，饼干、糕点的需求量快速增长，与此相适应，优质弱筋小麦的需求量也将持续增加。经过十几年的工作，我国已育成了一批优质弱筋小麦，但在育种、生产中仍存在一定的问题：优异亲本资源缺乏；品质稳定性差；加工品质仍需改良；综合性状有待进一步提高。目前，我国优质低筋小麦缺口很大，仍依靠从美国、澳大利亚、加拿大等国家进口以满足国内食品加工需求。我国低筋小麦主产区集中在淮河以南的长江沿线。我国培育低筋小麦的主要途径是常规杂交育种，利用南方小麦生态区品种的低筋和低蛋白特性开展育种。

发明内容

本发明的目的是提供一种培育低筋小麦的方法。

本发明所提供的培育低筋小麦的方法包括如下步骤：将Glu-1E^bx基因转入目的小麦中，获得与所述目的小麦相比，面筋强度降低的转基因小麦。

在实际应用中，所述培育低筋小麦的方法还包括如下步骤：将所述转基因小麦与面筋强度待降低小麦进行杂交，获得面筋强度低于所述面筋强度待降低小麦的杂交小麦（F1代小麦）。

在实际应用中，所述培育低筋小麦的方法还包括如下步骤：将所述杂交小麦（F1代小麦）与所述面筋强度待降低小麦（受体亲本）进行连续回交，获得回交后代。回交的目的是为了增大受体亲本优良农艺性状基因在回交后代中的比例，其理想状态为回交后代能够保留受体亲本自身的所有优良性状。

在实际应用中，所述方法还包括将所述回交后代进行自交的步骤。自交是为了在具备受体亲本优良性状的基础上，进一步得到低筋纯合小麦，从而保证低筋这一性状在自交后代中能够稳定遗传。

在本发明中，所述面筋强度具体体现在湿面筋含量、稳定时间和谷蛋白大聚合体（GMP）积累速率上。

本发明的另一个目的是提供一种培育谷蛋白大聚合体（GMP）积累速率降低的小麦的方法。

该方法包括如下步骤：将Glu-1E^bx基因转入目的小麦中，获得与所述目的小麦相比，谷蛋白大聚合体积累速率降低的转基因小麦。

在实际应用中，所述培育谷蛋白大聚合体（GMP）积累速率降低的小麦的方法，还包括如下步骤：将所述转基因小麦与谷蛋白聚合体积累速率待降低小麦杂交，获得谷蛋白聚合体积累速率低于所述谷蛋白聚合体积累速率待降低小麦的杂交小麦（F1代小麦）。在上述杂交的基础上，所述方法中还包括将所述杂交小麦（F1代小麦）与所述谷蛋白聚合体积累速率待降低小麦进行连续回交，获得回交后代的步骤。在上述回交的基础上，所述方法中还包括将所述回交后代进行自交的步骤。

在本发明中，所有所述的谷蛋白大聚合体（GMP）均指：小麦胚乳中的谷蛋白并不是以单个分子存在，而是高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）和低分子量谷蛋白亚基（LMW-GS）通过二硫键形成大小不同的聚合体。其中，不溶于SDS的谷蛋白聚合体分子量较大，称为谷蛋白大聚合体（glutenin macro-polymer，GMP）。

上述所有的Glu-1E^bx基因均可编码序列表中序列2所示的多肽。序列2由604个氨基酸组成。