一种低筋小麦种质创制新方法技术

本发明专利技术公开了一种培育低筋小麦的方法。本发明专利技术所提供的培育低筋小麦品种的方法包括如下步骤：将Glu-1Ebx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；所述方法还包括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的步骤；将所述杂交小麦与所述面筋强度待降低小麦进行回交，获得回交后代的步骤；以及将所述回交后代进行自交的步骤。实验证明，通过转Glu-1Ebx基因可以获得稳定遗传的共抑制HMW-GS表达的小麦材料，将其作为育种遗传材料对其他综合性状表现好的小麦材料进行回交，可获得面筋强度降低的小麦新种质。这将有利于创造适合饼干和糕点加工的优质低筋小麦。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物
，涉及一种培育低筋小麦的方法，特别涉及一种通过转Glu-IEbX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。
技术介绍
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-weightglutenin subunit, HMW-GS)和低分子量麦谷蛋白亚基(low-molecular-weight gluteninsubunit，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I. 0% I. 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。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种培育低筋小麦的方法。本专利技术所提供的培育低筋小麦的方法包括如下步骤将Glu-IEbX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(Fl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(Fl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。在本专利技术中，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。本专利技术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-I EbX基因转入目的小麦中，获得与所述目的小麦相t匕，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(Fl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(Fl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。在本专利技术中，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-IEbX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。所述Glu-IEbX基因的编码序列是序列表中序列I (GenBank :AY525782的第955-2772位)或序列I的第1-1815位。序列I含有两个终止密码子，共由1818个核苷酸组成。上述所有所述将Glu-IEbX基因转入目的小麦，具体可为将所述Glu-IEbX基因以重组表达载体的方式导入所述目的小麦。所述重组表达载体中启动所述Glu-IEbx基因转录的启动子为CaMV35S启动子，更为具体的，所述重组表达载体为在pCAMBIA3301载体的多克隆位点出插入所述Glu-IEbX基因，得到的重组质粒；所述多克隆位点具体为Xba I和Sac I酶切位点。上述所有的目的小麦均具体为小麦品种藁城8901 ;所述面筋强度待降低小麦和所述谷蛋白聚合体积累速率待降低小麦均具体为小麦品种小偃54、金麦I号、丰优I号和藁城8901中的任一种。实验证明，通过转Glu-IEbX基因可以获得稳定遗传的共抑制HMW-GS表达的小麦材料，将其作为育种遗传材料对其他综合性状表现好的小麦材料进行杂交或回交，可获得面筋强度降低的小麦新种质。这将有利于创造适合饼干和糕点加工的优质低筋小麦。附图说明图I为Ttl代Glu-IEbX转基因小麦Lg-I的种子的SDS-PAGE分析结果。其中，泳道I和泳道10为野生型小麦品种藁城8901的种子；泳道2-9为Ttl代Glu-IEbX转基因小麦Lg-I的8粒种子。图2为T1代Glu-IEbX转基因小麦Lg_l_l的种子的SDS-PAGE分析结果。其中，泳道B为野生型小麦品种藁城8901的种子；泳道1-5为随机选取的T1代Glu-IEbx转基因小麦Lg-I-I的5粒种子。图3为T3代转Glu-IEbX基因小麦Lg-l_l_3种子的HMW-GS的RP-HPLC分析结果。其中，A为野生型小麦品种藁城8901的种子；B为T3代Glu-IEbx转基因小麦Lg_l-1_3的种子。图4为T1代Glu-IEbX转基因小麦Lg_l_l的种子的Western杂交分析结果。其中，泳道I和泳道7为野生型小麦品种藁城8901的种子；泳道2-6为图2中随机选取的T1代Glu-IEbx转基因小麦Lg-I-I的5粒种子；泳道8为小麦品种中国春的种子。图5为杂交F1代小麦种子的SDS-PAGE分析结果。其中，泳道I为野生型小麦品种藁城8901 ;泳道2为Lg-I-IX野生型小麦品种藁城8901 ;泳道3为野生型小麦品种藁 城8901 XLg-I-I ;泳道4为小偃54XLg-I-I ;泳道5为金麦I号XLg-I-I ;泳道6为金麦I号；泳道7为小偃54。泳道2-5中，X表不杂交，X前的小麦品种作为母本；X后的小麦品种作为父本。图6为杂交F1代小麦种子的Western杂交分析结果。其中，泳道I为小麦品种中国春；泳道2为野生型小麦品种藁城8901 ;泳道3为Lg-I-IX野生型小麦品种藁城8901 ；泳道4为野生型小麦品种藁城8901 XLg-I-I ;泳道5为小偃54XLg-l-l ;泳道6为金麦I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种培育低筋小麦的方法，包括如下步骤：将Glu？1Ebx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。

【技术特征摘要】
1.一种培育低筋小麦的方法，包括如下步骤将Glu-IEbX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。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述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。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述方法还包括如下步骤将所述杂交小麦与所述面筋强度待降低小麦进行回交，获得回交后代。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述方法还包括将所述回交后代进行自交的步骤。5.一种培育谷蛋白大聚合体积累速率降低的小麦的方法，包括如下步骤^fGlu-IEbx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。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述方法还包括如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，胡梦芸，张颖君，刘茜，
申请(专利权)人：河北省农林科学院粮油作物研究所，
类型：发明
国别省市：