中国小麦微核心种质资源PPO 基因的等位变异.pdfVIP

中国农业科学 2009,42(1):28-35 Scientia Agricultura Sinica doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2009.01.004 中国小麦微核心种质资源PPO基因的等位变异 王晓波，马传喜，司红起，乔玉强，何贤芳 （安徽农业大学农学院，合肥 230036 ） 摘要：【目的】小麦籽粒中的多酚氧化酶活性与面制食品的褐变密切相关。研究中国小麦微核心种质资源PPO 活性的变异及其基因型的分布规律，为种质资源的合理利用以及中国面制食品外观品质的改良提供依据。【方法】 以251份遗传多样性丰富的中国小麦微核心种质资源为试验材料，2004—2005年度种植于两个地点（安徽合肥、 凤阳），采用生化和特异引物 PCR 扩增的方法对其 PPO 活性及基因型进行鉴定。【结果】中国小麦微核心种质资源 品种间PPO活性差异明显，并且低PPO活性的品种居多；基因型、地点及其互作对PPO活性的影响达到1%显著水 平。利用控制小麦 PPO 活性两个主效基因位点的特异 PCR 引物扩增结果表明，中国小麦微核心种植资源中共检测 出PPO-2Aa1/PPO-2Da2（a1a2）、PPO-2Aa1/PPO-2Db2（a1b2）、PPO-2Ab1/PPO-2Da2（b1a2）和PPO-2Ab1/PPO-2Db2 （b1b2）4种标记基因型，标记基因型间PPO活性均值的大小顺序为：a1a2 a1b2 b1a2b1b2，方差分析表明均 值间差异达1％显著水平，与环境互作分析表明标记基因型与地点的互作效应不显著（P0.05）。小麦不同位点上 的PPO等位基因出现频率有较大差异，2A染色体上PPO 等位基因（2Aa1\2Ab1）出现频率相近，而2D 染色体上PPO 等位基因 2Da2 的出现频率约是 2Db2 的 4 倍。单倍型效应分析表明相同染色体上单倍型间的 PPO 活性关系为： PPO-2Aa1PPO-2Ab1，PPO-2Da2PPO-2Db2。对试验材料按照麦区，冬、春性以及地方和育成品种进行划分，结果 表明华南冬麦区的小麦品种 PPO 活性均值最低，显著低于（P0.01）西南冬麦区、三个春麦区（西北、东北和北 部春麦区）和从国外引进的品种，其它麦区间的PPO活性差异不显著（P0.01）；来源于5个冬麦区的小麦品种的 PPO 活性均值显著（P0.01）低于 3 个春麦区小麦品种的 PPO 活性均值；地方小麦品种的 PPO 活性均值最低，显 著（P0.01）低于育成品种和国外引进品种的 PPO 活性均值。此外，本文对中国小麦杂交育种中主要骨干亲本的 PPO 活性及基因型进行了分析。【结论】中国小麦微核心种质资源的品种间 PPO 活性差异明显，PPO 主效基因等位 变异对籽粒 PPO 活性有显著影响；中国小麦品种的 PPO 活性分布地域性规律明显，骨干亲本对小麦 PPO 活性及其 基因型的分布有重要影响。 关键词：普通小麦；微核心种质资源；多酚氧化酶；等位变异 Allelic Variation of PPO Genes in Chinese Wheat Micro-Core Collections WANG Xiao-bo, MA Chuan-xi, SI Hong-qi, QIAO Yu-qiang, HE Xian-fang (College of Agronomy, Anhui Agricultural University, Hefei 230036) Abstract: 【Objective 】 Grain polyphenol oxidase (PPO) activity is highly related to the brown discoloration of wheat based end-products. Studying on the variation of PPO activity and the distribution of