[发明专利]一种null型HMW-GS小麦的创制方法

说明书

本发明公开了一种null型HMW‑GS小麦的创制方法，以表达null谷蛋白的四倍体小麦为母本，非null谷蛋白的二倍体节节麦为父本非同倍杂交得三倍体杂种F₁，其染色体自动加倍成六倍体；然后以其作为母本，与Glu‑D1表达null谷蛋白的小麦为父本同倍杂交产生F₁并自交得F₂，从中鉴定表达null谷蛋白的种子种植于大田自交得F₃，经种子单粒传法自交至F₆并种植成株系，F₇得到稳定表达0个谷蛋白的小麦品系。该品系的沉降值、湿面筋含量、面筋指数、形成时间和稳定时间等指标低于弱筋小麦川农16，表明其有降低小麦面筋相关指标的作用。

技术领域

本发明属于小麦品种培育技术领域，尤其涉及一种null型HMW-GS小麦的创制方法。

背景技术

小麦因具有其它禾谷类作物均没有的“面筋蛋白”而可以加工制作成多达上百种食品。小麦“面筋蛋白”包括高分子量谷蛋白(High molecular weight gluteninsubunits，HMW-GS)、低分子量谷蛋白(Low molecular weight glutenin subunits,LMW-GS)和醇溶蛋白(Gliadin)三大类。小麦HMW-GS约占成熟种子总蛋白的10％，但在面筋网络中起“骨架”作用，其HMW-GS组成和表达数目都能影响面筋强度并最终决定小麦面粉加工品质(Shewry and Halford 2002；Shewry et al.2003；Yang et al.2014；Wieser andKieffer；2001)。

普通小麦的第一同源群染色体长臂上有1个编码HMW-GS的复合基因位点，统称Glu-1,对应于A、B和D基因组上的位点分别为Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1，每一位点内有两个紧密连锁的基因，分别编码分子量较大的x型和较小的y型亚基，且为共显性遗传(Shewryet al.1992，2003；Rasheed et al.2014)。普通小麦的3个HMW-GS基因位点理论上可表达6个亚基，但因部分基因沉默，实际上仅表达3-5个亚基，即Glu-D1的Dx和Dy通常都表达，Glu-B1的Bx和By表达其中的1个或2个均表达，Glu-A1的仅表达Ax或Ax、Ay均不表达(Shewry etal.1992，2003)。通常，也将Glu-1位点不表达HMW-GS蛋白的情形称为null型HMW-GS，而表达其它任何蛋白亚基或类型的统称为非null型HMW-GS。在自然界天然存在六倍体小麦资源(包含育成品种)内，极难发现HMW-GS表达基因数目3个以下的，几乎找不到所有Glu-1位点的全部HMW-GS基因都不表达的(基因沉默或缺失)，也即表达0个HMW-GS的六倍体小麦(Zheng et al.2011)。

弱筋小麦是糕点和饼干类食品的重要原料，其对具体品质指标的要求非常苛刻,均要求为低值。国家标准(GBT17320-2013)规定，弱筋小麦的硬度指数、粗蛋白质含量(干基)、面粉湿面筋含量、Zeleny沉淀值、稳定时间和吸水量要求分别<50、<12.5％、<26％、<30、<3.0min和<56ml/100g。上述要求决定了弱筋小麦具有不可替代性。近10年(2006-2015)我国生产的小麦品质以中筋和中强筋为主，强筋小麦次之，弱筋小麦最少，在测试的742个小麦品种的7561份样品中,达标弱筋品种的比例仅2％，样品比例也仅为3.8％，均小于5％(胡学旭等,2016)。弱筋小麦品种少，品质指标稳定性差，配粉困难是我国弱筋小麦生产面临的主要问题。

综上所述，现有技术存在的问题是：虽然降低普通小麦背景中表达的HMW-GS数目可在一定程度上降低小麦面粉与面筋强度相关的加工品质指标，并成为培育面筋特性趋于弱化小麦品种的潜在育种新途径。但自然界天然存在的六倍体小麦资源(含育成品种)所表达的HMW-GS数目过多，通常都在3-5个，很少在3个以下的，而找不到表达0个HMW-GS(即不表达任何HMW-GS蛋白)的六倍体小麦。

发明内容