1、本試驗(yàn)選用805份中國當(dāng)前主栽冬、春麥品種(系)、地方品種和歷史品種(共計(jì)3個試驗(yàn))以及596份來自CIMMYT的小麥品種(系)(共計(jì)3個試驗(yàn))材料，采用單籽粒谷物特性測試儀、PCR擴(kuò)增、酶切、改進(jìn)的SDS-PAGE和測序技術(shù)對其籽粒硬度及其基因型進(jìn)行了鑒定，并對286份品種(共計(jì)2個試驗(yàn))的磨粉和食品加工品質(zhì)進(jìn)行了測試。主要結(jié)果如下： 1.我國冬、春小麥主栽品種均以硬質(zhì)類型為主，由北向南，硬質(zhì)麥比例逐漸減少。硬質(zhì)冬麥中共有Pi

2、na-D1b、Pinb-D1b和Pinb-D1d兩種已知基因型，所占比例分別為12.9％、73.4％和1.6％；而硬質(zhì)春麥中則發(fā)現(xiàn)有Pina-D1b、Pinb-D1b和Pinb-D1c三種已知基因型，所占比例分別為37.9％、51.5％和4.9％。發(fā)現(xiàn)了兩種Pinb突變新類型：農(nóng)大3213等13份冬麥和6份春麥品種(系)的Pinb基因的第42氨基酸中有一堿基A缺失，引起了移碼突變，導(dǎo)致該基因第60位氨基酸變成了終止密碼子，從而致使該類型

3、PINB蛋白缺失，將其命名為Pinb-D1p；京冬11和滄核030的Pinb基因第218位點(diǎn)堿基G突變成了T，導(dǎo)致該基因第44位點(diǎn)色氨酸變成了亮氨酸，將其命名為Pinb-D1q。 2.我國地方品種和歷史品種均以硬質(zhì)類型為主。從地方品種、歷史品種到當(dāng)前主栽品種，軟麥(分別為42.7％、45.2％和25.1％)和混合麥(24.3％、13.9％和14.1％)的比例逐漸減少，而硬麥(33.0％、40.9％和60.8％)的比例顯著增加。硬

4、質(zhì)麥中共發(fā)現(xiàn)Pina-D1b、Pinb-D1b和Pinb-D1p三種已知基因型。從基因型的變化來看，PINA缺失(43.8％、48.5％和24.2％)和Pinb-D1p(39.7％、14.7％和8.4％)分布頻率逐漸減少，而Pinb-D1b(12.3％、36.8％和63.4％)的頻率顯著增加。在地方品種中發(fā)現(xiàn)了三種新突變類型：來自貴州的光頭線麥和紅麥Pinb基因中第226位點(diǎn)堿基由G變成了C，導(dǎo)致其推斷的第47位氨基酸由甘氨酸變成了精氨

5、酸，命名為Pinb-D1t；來自江蘇的紅和尚Pina基因的第187位點(diǎn)堿基由C變成了T，導(dǎo)致該基因第35位點(diǎn)脯氨酸變成了絲氨酸，命名為Pina-D1m類型；有6個地方品種的Pina基因第212位點(diǎn)堿基由G變成了A，導(dǎo)致其第43位點(diǎn)色氨酸變成了終止密碼子，被命名為Pina-D1n類型。另外，有5份地方品種Pina基因第265位點(diǎn)有一堿基C缺失，產(chǎn)生了移碼突變，從而導(dǎo)致該基因推斷的第93位點(diǎn)氨基酸變成了終止密碼子，致使PINA蛋白不能表達(dá)，

6、盡管該類型先前已經(jīng)報(bào)道，但命名有誤，本文重新命名為Pina-D1l類型。其中，Pina-D1m是目前發(fā)現(xiàn)的第一個含有PINA蛋白并且導(dǎo)致普通小麥胚乳質(zhì)地變硬的突變類型，修訂了先前的籽粒硬度分子理論模型。 3.CIMMYT普通小麥以硬質(zhì)類型為主，硬質(zhì)麥中只有Pina-D1b和Pinb-D1b兩種基因型，Pina-D1b是最常見的基因型，占硬麥總數(shù)的86.3％，Pinb-D1b占13.7％。建議CIMMYT多引進(jìn)一些其它硬度變異類型

7、的小麥種質(zhì)，如Pinb-D1b類型等，以減少Pina-D1b對品質(zhì)改良的負(fù)面影響。在人工合成小麥與普通小麥雜交的高世代材料中共鑒定出Pina-D1a/Pinb-D1a、Pina-D1j/Pinb-D1i、Pina-D1c/Pinb-D1h、Pina-D1a/Pinb-D1i和Pina-D1a/Pinb-D1j五種基因型，均表現(xiàn)為軟質(zhì)，其中Pina-D1j/Pinb-D1i是最為常見的突變類型。Pina-D1c/Pinb-D1h和Pina

8、-D1a/Pinb-D1i類型籽粒硬度顯著高于Pina-D1j/Pinb-D1i和Pina-D1a/Pinb-D1a類型。這些基因型均來自人工合成小麥，將其導(dǎo)入普通小麥后，為品質(zhì)改良提供了新的基因資源。 4小麥puroindoline基因除了控制籽粒硬度外，還對其它品質(zhì)性狀具有重要影響。籽粒硬度與面粉顆粒大小(r=0.91)、水溶劑保持力(r=0.73)、碳酸鈉溶劑保持力(r=0.59)、粉質(zhì)儀吸水率(r=0.80)呈極顯著正相

9、關(guān)；而與面粉色澤L*之間呈極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.77)。Pinb-D1b面粉灰分和吸水率顯著低于Pina-D1b類型，而出粉率、饅頭體積和總分、面條軟硬度和總分等均顯著高于Pina-D1b類型，表明Pinb-D1b類型的磨粉品質(zhì)和饅頭、面條加工品質(zhì)均略優(yōu)于Pina-D1b類型。另外，Pinb-D1b類型饅頭和面條加工品質(zhì)也略優(yōu)于野生型。 本試驗(yàn)首次對我國和CIMMYT小麥籽粒硬度基因型進(jìn)行大規(guī)模深入系統(tǒng)的研究，明確了二者籽粒硬