《植物生理学报》 2013, 49(9): 949-959

山东省不同时期主推小麦品种的籽粒淀粉合成比较

郭骞欢¹, 谢彦庆¹, 程敦公², 周连杰¹, 戴双³, 李豪圣², 赵世杰^1,*, 宋健民^2,*

¹山东农业大学生命科学学院, 作物生物学国家重点实验室, 山东泰安271018; ²山东省农业科学院作物研究所, 小麦玉米国家工程实验室, 农业部黄淮北部小麦生物学与遗传育种重点实验室, 济南250100; ³山东省农业科学院农作物资源中心, 济南250100

通信作者：赵世杰；E-mail: sjzhao@sdau.edu.cn, song_jianmin@163.com；Tel: 0538-8249767; 0531-83179561

摘　要：

籽粒淀粉含量对小麦产量和加工品质有重要影响, 本实验对1949年以来山东省不同时期8个主要小麦推广品种籽粒灌浆过程中淀粉含量、淀粉合成关键酶活性和酶基因表达的动态变化进行了比较, 以期为小麦遗传改良提供理论依据。结果表明, 8个小麦品种籽粒总淀粉含量和直、支链淀粉含量随着育成时间的推移表现明显的上升趋势, 与籽粒产量的变化一致。籽粒灌浆过程中, 淀粉合成关键酶ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、淀粉粒束缚淀粉合酶(GBSS)和淀粉分支酶(SBE)活性及其编码基因相对表达量呈单峰模式, 在花后20 d达到顶峰; 可溶性淀粉合酶(SSS)花后10 d以后呈缓慢下降的趋势。AGPase和SSS活性及其编码基因相对表达量随着品种育成年代的推移呈上升的趋势, 近年选育的‘济南17’和‘济麦22’显著高于其他品种, 而GBSS和SBE酶活性及其编码基因表达量变化趋势不明显。相关分析结果表明, AGPase和SSS酶活性及其编码基因表达水平与成熟期籽粒淀粉含量的相关性高于GBSS和SBE酶, 说明胚乳淀粉合成在提高小麦籽粒产量方面具有重要作用, AGPase和SSS对淀粉含量的影响可能超过GBSS和SBE。

关键词：冬小麦; 淀粉合成酶; 基因表达; 遗传改良

收稿：2013-06-09   修定：2013-06-30

资助：国家重点基础研究发展计划(2009CB118505)、国家自然科学基金(31171551和31271635)、现代农业产业体系建设专项(CARS-03-1-8)、转基因生物新品种培育科技重大专项(2011ZX08002-003)和作物生物学国家重点实验室开放课题。 * 通讯作者(E-mail: Tel: