二套小麦-簇毛麦染色体附加系苗期耐盐性及籽粒硒和叶酸的含量.pdf

研究报告生物技术通报BIOTECHNOLOGY BULLETIN2023,39(8):185-193收稿日期：2023-01-05基金项目：宁夏重点研发计划（2022BBF02039），国家自然科学基金面上项目（31971945）作者简介：韩志阳，研究方向：小麦分子育种；E-mail:；贾子苗为本文共同第一作者通讯作者：唐华丽，研究方向：小麦分子育种；E-mail:；张双喜，研究方向：小麦遗传育种；E-mail:二套小麦-簇毛麦染色体附加系苗期耐盐性及籽粒硒和叶酸的含量韩志阳1，2，3 贾子苗2 梁秋菊4 王轲2 唐华丽2 叶兴国2 张双喜3（1.宁夏大学农学院，银川 750021；2.中国农业科学院作物科学研究所，北京 100081；3.宁夏农林科学院农作物研究所，银川 750101；4.中国农业科学院生物技术研究所，北京 100081）摘 要：簇毛麦（Dasypyrum villosum）作为小麦的近缘种，具有许多优良基因，是改善小麦耐盐性和提高小麦营养品质的理想材料。以小麦-簇毛麦#2 和小麦-簇毛麦#3 二体附加系为材料，进行耐盐性鉴定及籽粒中硒和叶酸含量的测定。发现小麦-簇毛麦#2 附加系和#3 附加系在盐胁迫下的萌发率分别为 16.67%-43.33%、26.67%-70.00%，均高于对照中国春（6.65%）；盐胁迫下附加系 DA3V#3、DA7V#3、DA2V#3 和 DA5V#2 的萌发率分别为 70.00%、56.67%、53.33%和 43.33%；盐胁迫下附加系的生长正常，株高和根长均大于对照中国春，其中 DA4V#2 和 DA2V#3 的株高分别达到 15.2 和 16.1 cm，DA2V#3 根长为 3.4 cm；在 14 个附加系和对照中，DA2V#2 和 DA2V#3 籽粒硒含量最高，分别为 8.47 和 7.60 g/g。小麦-簇毛麦#2 附加系和#3 附加系籽粒中叶酸含量为 9.00-26.10 g/100 g，大多数附加系高于对照中国春（10.98 g/100 g），其中，附加系 DA4V#2 和 DA6V#2 与对照差异达极显著水平，DA6V#2 比对照增加 2.4 倍。簇毛麦 2V#3、3V#3 和 5V#2 染色体可能存在耐盐相关基因，2V 染色体可能存在富硒相关基因，6V#2染色体可能携带籽粒叶酸合成的相关基因。关键词：小麦-簇毛麦附加系；耐盐性；硒含量；叶酸含量DOI:10.13560/ki.biotech.bull.1985.2023-0003Salt Tolerance at Seedling Stage and Analysis of Selenium and Folic Acid Content in Seeds in Two Sets of Wheat-Dasypyrum villosum Chromosom Additional LinesHAN Zhi-yang1,2,3 JIA Zi-miao2 LIANG Qiu-ju4 WANG Ke2 TANG Hua-li2 YE Xing-guo2 ZHANG Shuang-xi3（1.School of Agriculture Ningxia University,Yinchuan 750021;2.Institute of Crop Sciences,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081;3.Crop Research Institute,Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Yinchuan 750101;4.Biotechnology Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100081）Abstract:Dasypyrum villosum as a related species of wheat has many excellent genes,and it is an ideal material to improve the salt tolerance and nutritional quality of wheat.In this study,wheat-D.villosum#2 and wheat-D.villosum#3 disomic addition lines were applied for the identification of salt tolerance and determination of selenium and folic acid contents in seeds.It was found that the germination rates of the two sets of additional lines under salt stress were 16.67%-43.33%and 26.67%-70.00%,respectively,which were higher than the control Chinese Spring（CS）（6.65%）.The germination rates of the addition lines DA3V#3,DA7V#3,DA2V#3 and DA5V#2 under salt stress were 70.00%,56.67%,53.33%and 43.33%,respectively.The additional lines grew normally under salt stress,and the plant height and root length of the additional lines under salt stress were higher than those of the control CS,among which the plant height of DA4V#2 and DA2V#3 reached 生物技术通报 Biotechnology Bulletin2023,Vol.39,No.8186小麦是我国主要的粮食作物之一，种植面积仅次于玉米和水稻1。新中国成立以来，小麦生产取得了长足进步，从 1950 年的 660 kg/hm2到 2012 年的 4 487 kg/hm2，年均增产 1.9%，总产量增加了 6倍多2。但是由于过去对小麦产量的过度重视，导致目前小麦品质改良的研究进展相对缓慢。我国小麦品质改良主要集中在中筋和中强筋品种培育，籽粒蛋白质含量与欧美相当，但蛋白质品质不理想，导致加工品质较差3-4。另外，随着灌溉农业的发展以及化肥、农药的大量施用，小麦生产区土壤盐渍化和土壤污染等问题频发5，迫切需要培育高抗、优质的小麦新品种6。长期以来，小麦的遗传改良主要依赖于小麦种内遗传变异和优良基因的随机组合，可用基因资源的减少直接降低了小麦育种效率和突破性品种的持续培育7。将小麦近缘物种中蕴含的优良基因引入小麦，是突破当下小麦育种瓶颈的重要措施。研究表明，黑麦属8、山羊草属9、簇毛麦属10、偃麦草属11为小麦锈病和白粉病提供重要抗病基因。除了抗病性之外，小麦野生资源在长期的生存和竞争过程中对各种非生物胁迫也表现出较强的适应能力。黏果山羊草耐热、抗旱和耐盐性较强，粗山羊草耐极端寒冷的性能突出，冰草属中的多数变种对干旱、寒冷和盐碱环境具有适度的耐受性12-13。在所有非生物胁迫中，盐胁迫最为典型，对作物产量的影响最大。通过瞬间盐胁迫和逐步盐胁迫分别鉴定小麦-长穗偃麦草附加系和代换系耐盐性，发现染色体3E、5E与瞬间盐胁迫引起的耐受性相关，染色体 3E、4E 和 5E 则与逐步性盐胁迫造成的耐受性相关14。单雷等15采用体细胞杂交的方式将小麦原生质体与高冰草原生质融合，培育了小麦体细胞杂交品种山融 3 号，该品种在盐胁迫下产量比对照高 22.58%。刘旭等16利用小麦与黑麦、延安赖草杂交，从回交后代中选育出小赖麦 98-160、小黑麦 98-113 等 6 份强耐盐材料。魏景芳等17对小麦与多枝赖草杂交后代进行不同生育期耐盐性鉴定，培育出耐盐性较为突出的新品系 L88。目前小麦的耐盐基因资源还很缺乏，对小麦近缘植物中耐盐性的挖掘和利用还不够，需要对更多小麦与其近缘种属远缘杂交中间材料进行耐盐性鉴定。另外，山羊草属籽粒中含有与胚乳硬度有关的蛋白质，可以用于改良小麦的面包烘焙品质；小黑麦籽粒蛋白质含量高达 20%，且 Zn 和 Fe 的含量较高18-20。硒和叶酸作为人体必须营养元素，与人类生命活动和健康息息相关，硒元素和叶酸缺乏会引起许多重大疾病的产生21。Fox 等22和 Hawkesford等23利用同位素对小麦、大蒜和鱼类进行硒元素标记发现，硒在小麦、大蒜、鱼类中的生物利用率分别为 81%、78%和 56%，因此小麦是提高人体硒元素利用的最佳选择。但我国富硒小麦研究起步较晚，小麦籽粒硒含量总体较低。据鉴定，河北省120 个小麦品种平均硒含量为 7.00 g/100 g24，四川省 62 个小麦品种平均硒含量为 3.50 g/100 g25。Riaz 等26对我国 360 个小麦品种叶酸含量进行分析，认为基因型和环境条件对叶酸的积累有显著影响，建议根据当地情况筛选叶酸含量较高的小麦品种作为育种亲本。目前为止，还没有对小麦与近缘种属远缘杂交中间材料进行硒元素和叶酸含量研究的报道。簇毛麦作为栽培小麦的近缘物种，可以在恶劣潮湿的环境中生长，表现出植株长势强、籽粒多、植株分蘖能力强等生长发育特点27，对条锈病、秆15.2 cm and 16.1 cm,respectively,and the root length of DA2V#3 was 3.4 cm.The highest grain selenium content was tested in the addition line DA2V#2（8.47 g/g）and DA2V#3（7.60 g/g）containing chromosome 2V in the 14 addition lines.The folic acid content in the seeds of wheat-D.villosum additional lines#2 and#3 was 9.00-26.10 g/100 g,among which most of the addition lines folic acid content were higher than the control（10.98 g/100 g）.The difference between DA4V#2 or DA6V#2 and the CS was extremely significant in folic acid content,and the folic acid content in DA 6V#2 was 2.4-fold higher than that in CS.The results inferred that there might be salt tolerance related genes on chromosomes 2V#3,3V#3,and 5V#2,grain selenium enrichment related genes on chromosome 2V,and grain folic acid biosynthesis related genes on chromosome 6V#2.Key words:wheat-Dasypyrum villosum additional lines;salt tolerance;selenium content;folic acid content2023,39(8)187韩志阳等：二套小麦-簇毛麦染色体附加系苗期耐盐性及籽粒硒和叶酸的含量锈病、白粉病和条状花叶病毒病28均表现出较强的抗性，还拥有耐盐、耐寒、抗旱29-30等优良性状，是小麦改良的重要基因资源。迄今为止，国际上共收集了 300 多份不同来源的簇毛麦种质资源，将多个簇毛麦优良基因引入小麦遗传背景中31-32，创制了高抗白粉病的小麦-簇毛麦 6AL6V#2S 和6DL6V#4S 等易位系，培育了农艺性状优良的扬麦22、金禾 1 号、宁春 66 号等抗白粉病小麦新品种33，以及农艺性状优良、高抗白粉病、再生能力和转化能力强的 Fielder 改良系 WT48 和 FL347 等34，对小麦遗传改良、产业发展、转基因育种和功能基因组研究等具有重要作用。迄今为止，关于利用簇毛麦改良小麦的研究都集中在增强抗病性方面，很少涉及利用簇毛麦改良小麦抗盐性和营养品质。本研究拟以实验室保存的 2 套小麦-簇毛麦附加系为材料，进行苗期耐盐性鉴定，以及籽粒中硒元素、叶酸含量分析，明确簇毛麦相关染色体是否携带与耐盐、硒元素含量和叶酸含量有关的基因，为进一步利用染色体工程和分子标记技术将簇毛麦中含有的这些优良基因导入小麦，改良小麦耐盐性及提高小麦籽粒叶酸和硒含量奠定基础。1 材料与方法1.1 材料小麦-簇毛麦#2 二体附加系 DA（1-7）V#2 由南京农业大学王秀娥教授提供，该套材料中的外源染色体来自簇毛麦#2；小麦-簇毛麦#3 二体附加系 DA（1-7）V#3 为河南农业大学刘文轩教授提供，该套材料中的外源染色体来自簇毛麦#3。以上 2 套材料的遗传背景均为中国春（CS）。1.2 方法1.2.1 耐盐鉴定 在超净工作台内，将小麦成熟种子用 70%乙醇灭菌 15 min，25%次氯酸钠灭菌 25 min，无菌水清洗 4-5 次；加入适量无菌水，4过夜，用 25%次氯酸钠灭菌 15 min，无菌水冲洗后剥取成熟胚，胚芽朝上，接种在含有 NaCl 的培养基（1/2 MS+20 g/L 蔗糖+2.4 g/L 植物凝胶+200 mmol/L NaCl，pH 6.0）上，每个材料接种 10 个成熟胚，重复 3 次，共 30 个成熟胚，置于培养箱（16 h 光照/8 h 黑暗）中培养 3 d；在光照下培养 5 d 后统计盐胁迫下各个小麦-簇毛麦附加系和对照材料的萌发率，30 d 后统计幼苗存活率，测定成活幼苗的株高和 根长。1.2.2 硒含量测定 在装有钢球的离心管中放入 2 g小麦成熟种子，在磨样机充分上磨碎，每个材料取0.5 g 粉末放入试管中，加入 2 mL 硝酸溶液，120消解 30 min，加入去离子水至终体积为 15 mL。采用电感耦合等离子体质谱仪测定参试材料的硒含量，计算公式为：样品硒含量（g/g）=（CVF）/M，其中，C 表示样品浓度，V 表示样品定容体积，F 表示样品稀释倍数，M 表示样品质量。1.2.3 叶酸提取和含量测定 每个小麦材料取 20 粒种子，研磨后，取 50 mg 粉末于 1.5 mL 离心管中，加入 1 mL 提取液（含 NaH2PO4 18.96 mg、NaHPO4 H2O 60.85 mg 和抗坏血酸钠 0.5 g，混合过滤后加入200 L-巯基乙醇），混匀，先沸水浴 10 min，再立即冰浴 10 min。在遮光条件下加入大鼠血清 30 L，混匀后置于 37烘箱中处理 4 h，再次进行沸水浴10 min，冰浴 10 min。然后 4 13 000 r/min 离心 10 min，取 400 L 上清液于新离心管中，4 13 000 r/min离心 20 min。最后取 90 L 底液加入到测样管中，再加入 10 L 甲氨蝶呤（methotrexate），进行叶酸含量测定。叶酸衍生物浓度依次记为 C1、C2、C3.Cn，单位为 ng/mL。样品质量为 M，单位为 mg，叶酸含量计算公式为：F=F （C1+C2+C3+C4+.Cn）/M 100，单位为 g/100 g。2 结果2.1 盐胁迫对小麦-簇毛麦附加系成熟胚萌发率的影响将 2 套小麦-簇毛麦附加系的成熟胚接种在含有 NaCl 的培养基上，生长 10 d 后，对不同材料的萌发率进行统计（表 1）。在盐胁迫条件下，小麦-簇毛麦#2 附加系成熟胚的萌发率为 16.67%-43.33%，其中，DA5V#2 的萌发率最高，其次是DA6V#2（33.33%），DA1V#2 的 萌 发 率 最 低，但小麦-簇毛麦#2 附加系的萌发率均高于对照中国春（6.66%）；小麦-簇毛麦#3 附加系的萌发率为26.67%-70.00%，其中，DA3V#3 的萌发率最高，其次 是 DA7V#3（56.67%），DA5V#3 最 低（26.67%），生物技术通报 Biotechnology Bulletin2023,Vol.39,No.8188均显著高于中国春。相对而言，小麦-簇毛麦#2 在盐胁迫下的萌发率低于小麦-簇毛麦#3，小麦-簇毛麦#3 附加系 DA3V#3、DA7V#3 和 DA2V#3 的萌发率均在 50.00%以上，表现出较好的苗期耐盐性。表 1 小麦-簇毛麦附加系成熟胚在盐胁迫下的萌发情况Table 1 Germination situation of mature embryos of wheat-Dasypyrum villosum additional lines under salt stress conditions材料Materials接种胚数 Total tested mature embryos发芽株数Germinated plants萌发率Germination rate/%材料Materials接种胚数 Total tested mature embryos发芽株数Germinated plants萌发率Germination rate/%中国春DA1V#2DA2V#2DA3V#2DA4V#2DA5V#2DA6V#2DA7V#2303030303030303025896131096.6616.6726.6730.0020.0043.3333.3330.00DA1V#3DA2V#3DA3V#3DA4V#3DA5V#3DA6V#3DA7V#330303030303030131621108141743.3353.3370.0033.3326.6746.6756.672.2 盐胁迫对小麦-簇毛麦附加系成熟胚幼苗生长状况的影响小麦-簇毛麦附加系成熟胚在含有 NaCl 的培养基上生长 30 d 后，测定各材料的存活株数、株高和根长。结果（表 2）表明，2 套小麦-簇毛麦附加系植株存活率均显著高于对照中国春；小麦-簇毛麦#2 二体附加系 DA（1-7）V#2 的平均株高为 8.1-15.2 cm（表 2，图 1-a），其中，DA4V#2 的平均株高最高，DA4V#2、DA7V#2、DA3V#2 和 DA5V#2 平均根 长均大于对照中国春（8.6 cm）（表 2 和图 1-a）；小麦-簇毛麦#3 二体附加系 DA（1-7）V#3 的平均株高为 9.9-16.1 cm（表 2 和图 1-b），DA2V#3 最大，DA5V#3 最小，只有 DA5V#3 株高低于对照中国春（表 2 和图 1-b）；DA 2V#3 平均根长最大，为 3.4 cm。综合 2 套小麦-簇毛麦附加系的鉴定结果，认为 DA2V#3、DA4V#2 表现出较好的苗期耐盐性，可以作为小麦耐盐育种的潜在资源。2.3 不同小麦-簇毛麦附加系籽粒硒含量测定分析7 个小麦-簇毛麦#3 附加系中，DV2#3 的籽粒硒含量为 7.60 g/100 g，高于对照（7.54 g/100 g），其他 6 个附加系籽粒硒含量均低于对照，其中，DV7#3 最低（6.35 g/100 g）。小麦-簇毛麦#2 附加系籽粒硒含量为 6.29-8.47 g/100 g（图 2-a），其中，DV3#2 和 DV2#2（8.23 g/100 g）高于对照，DV4#2最低（6.29 g/100 g）。结果表明，导入簇毛麦染色体后总体上引起小麦籽粒硒含量降低，但附加系DV2#2 和 DV2#3 高于对照中国春，认为簇毛麦 2V染色体可能携带籽粒富含硒元素的相关基因。2.4 不同小麦-簇毛麦附加系籽粒叶酸含量测定 分析通过测量籽粒叶酸，小麦-簇毛麦附加系#2附加系中，DA6V#2 籽粒叶酸含量最高，为 26.10 g/100 g，其次是 DA4V#2（20.23 g/100 g），均显著高于对照中国春（10.98 g/100 g）；DA7V#2 叶酸含量为 9.00 g/100 g，低于中国春（图 3-a）。小麦-簇毛麦附加系#3 附加系中，DA5V#3 最高（16.08 g/100 g），其次是 DA1V#3（14.02 g/100 g），均高于对照中国春（10.98 g/100 g），DA3V#3 最低（图3-b）。与小麦-簇毛麦#2 附加系相比，小麦-簇毛麦#3 附加系叶酸含量变化范围较小。差异显著性分析发现，小麦-簇毛麦附加系 DA4V#2、DA6V#2叶酸含量与对照中国春的差异达极显著水平，DA3V#2、DA5V#2、DA5V#3 与中国春的差异达显著水平。总之，小麦-簇毛麦#3 附加系籽粒中的叶酸含量低于小麦-簇毛麦#2 附加系，DA6V#2 附加系的叶酸含量最高，推测 6V#2 染色体可能携带促进籽粒叶酸合成的相关基因。3 讨论我国盐碱地分布范围广泛，对小麦生产影响较大，需要筛选耐盐性小麦种质资源，培育耐盐性强的小麦品种35。由于小麦的耐盐性在成熟期鉴定2023,39(8)189韩志阳等：二套小麦-簇毛麦染色体附加系苗期耐盐性及籽粒硒和叶酸的含量需要很长时间，因此鉴定小麦耐盐性的研究主要集中在芽期和苗期。赵旭等36对 4 个冬小麦品种进行耐盐性鉴定发现，小麦种子萌发的临界盐浓度为150-200 mmol/L。彭志等37、王萌萌等38分别对多个小麦品种进行了室内耐盐性鉴定，筛选出一些萌发期耐盐性较好的品种。本研究首次利用成熟胚离体培养对 2 套小麦-簇毛麦附加系材料进行了萌发期和苗期耐盐性鉴定，与其他鉴定方法相比，组织培养鉴定方式确保一致的环境条件。结果表明，表 2 小麦-簇毛麦附加系在盐胁迫下的生长情况Table 2 Growth status of mature embryos of wheat-Dasypyrum villosum additional lines under salt stress conditions材料Materials存活株数Survival plants平均株高Average plant height/cm平均根长Average root length/cm材料Materials存活株数Survival plants平均株高Average plant height/cm平均根长Average root length/cm中国春DA1V#2DA2V#2DA3V#2DA4V#2DA5V#2DA6V#2DA7V#225896131099.40.26 d10.90.26 c12.00.36 bc12.80.36 b15.20.79 a15.00.20 d8.10.26 a14.61.12 a2.80.20 ab2.40.17 b2.70.26 ab2.90.10 a3.00.20 a2.90.30 a2.70.10 ab3.00.17 aDA1V#3DA2V#3DA3V#3DA4V#3DA5V#3DA6V#3DA7V#3131621108141714.00.20 bc16.10.17 a14.40.62 bc14.10.62 bc9.90.10 cd13.70.26 bc13.40.17 c3.20.17 a3.40.10 a2.80.26 bc2.20.26 d2.70.10 c3.10.17 ab2.80.10 bc注：每列中不同字母表示各处理间差异显著（P0.05）Notes:The different letters in a column indicate significant differences among treatments at P0.05 levelsa：小麦-簇毛麦附加系 1V-7V#2（1：CS；2-8：DA1V#2-DA7V#2）；b：小麦-簇毛麦附加系 1V-7V#3（1：CS；2-8：DA1V#3-DA7V#3）。下同a:Wheat-Dasypyrum villosun addition lines 1V-7V#2（1:CS;2-8:DA1V#2-DA7V#2）.b:Wheat-Dasypyrum villosun addition lines 1V-7V#3（1:CS;2-8:DA1V#3-DA7V#3）.The same below图 1 小麦-簇毛麦附加系在盐胁迫下的生长状况Fig.1 Growing status of wheat-Dasypyrum villosum addi-tional lines under salt stress conditionsab?Selenium content/?gg-1?Selenium content/?gg-1?a：小麦-簇毛麦附加系 1V-7V#2；b：小麦-簇毛麦附加系 1V-7V#3。*表示在 0.05 水平上差异显著，*表示在 0.01 水平上差异显著。下同a:Wheat-Dasypyrum villosun addition lines 1V-7V#2.b:Wheat-Dasypyrum villosun addition lines 1V-7V#3.*indicates significant differences at 0.05 level,and*indicates significant differences at 0.01 level.The same below图 2 小麦-簇毛麦附加系籽粒中硒含量的测定Fig.2 Selenium content analysis in the grains of wheat-Dasypyrum villosun addition lines生物技术通报 Biotechnology Bulletin2023,Vol.39,No.8190在小麦的遗传背景中引入簇毛麦染色体后，萌芽期对盐胁迫的耐性增强，附加系萌发率均高于对照中国春，尤其 DA5V#2、DA3V#3、DA7V#3 和 DA2V#3等附加系耐盐能力较强，初步认为簇毛麦 5V#2、3V#3 和 2V#3 染色体上可能存在耐盐相关基因。目前对籽粒中硒元素含量的研究和富硒小麦资源的鉴定较少。刘慧等39对 655 个小麦品种的硒元素含量进行检测发现，平均含量为 6.46 g/100 g，春小麦和冬小麦平均硒含量分别为 6.75 和 6.42 g/100 g，不同年份间春小麦和冬小麦差异较大。Lyons 等40对同一小麦品种连续 3 年进行检测发现，不同年份硒元素含量不同，差异较为明显，可能是因为水分、土壤、光照等环境条件对小麦籽粒中硒元素含量有影响。此外发现，外源施用无机硒盐也能引起小麦硒元素含量的变化41。迄今为止，我国依然缺乏富硒小麦品种，需要从小麦近缘种属中挖掘富硒基因资源，促进富硒小麦品种培育。本研究对 14 个小麦-簇毛麦附加系分别进行籽粒硒含量测定发现，附加系 DA2V#2、DA2V#3 和 DA1V#2 籽粒中硒含量显著高于对照中国春，推测簇毛麦 2V 染色体可能携带与籽粒硒元素积累的相关基因。小麦籽粒中叶酸含量主要受到基因型的影响。Riaz 等26对 360 个小麦品种籽粒中的叶酸含量进行检测后发现，冬小麦和春小麦叶酸含量具有差异，平均含量分别为 36.08 和 43.98 g/100 g，并且筛选出几个叶酸含量较高的小麦基因型。小麦籽粒中叶酸含量还受到其他因素的影响，其中，贮藏和加工对小麦籽粒叶酸含量的影响较大。中国农业科学院作物科学研究所转基因中心小麦实验室详细研究了小麦籽粒和面粉储藏不同时间，以及面粉不同加工方式（包括面包、馒头、面条）对叶酸含量的影响。结果表明，存贮 2 个月时面粉中的叶酸含量即出现下降，存贮 6 个月时叶酸损失率平均为 28%；叶酸在籽粒中较为稳定，存贮 4 个月时叶酸含量开始出现下降，存贮 6 个月时叶酸损失率平均为 17%；存贮 8 个月时面粉和籽粒中叶酸含量均显著下降，分别为 30%和 26%；在煮后面条、蒸后馒头和烘焙后面包中叶酸含量分别为 1.93-2.29 g/100 g FW（鲜重）、12.53-19.80 和 30.01-45.92 g/100 g FW，分别为面粉中叶酸含量的 22%、158%和 391%。认为馒头和面包可优先作为叶酸摄入来源，其叶酸含量比面粉中提高了 1.5-4.0 倍。小麦贮藏和加工虽然导致一定程度的叶酸损失，但仍然有较多的叶酸存在，没有导致存在叶酸的降解42。另外，利用转基因技术可以提高小麦籽粒中的叶酸含量。通过农杆菌介导的转基因技术，将大豆、番茄中的叶酸合成相关基因 GmGCHI、GmADCS 和 LeADCS 转入小麦，转基因小麦籽粒中的叶酸含量比野生型对照提高了 2.3-5.6 倍43。本研究发现，小麦-簇毛麦附加系 6V#2籽粒中叶酸含量的增加最为明显，认为簇毛麦 6V#2染色体上可能携带影响叶酸合成的相关基因。本研究鉴定到簇毛麦 5V#2、3V#3 和 2V#3 染色体可能携带耐盐相关基因，2V 染色体可能携带与籽ab?Folic acid content/(gg-1)?Folic acid content/(gg-1)a：小麦-簇毛麦附加系 1V-7V#2；b：小麦-簇毛麦附加系 1V-7V#3 a:Wheat-Dasypyrum villosun addition lines 1V-7V#2.b:Wheat-Dasypyrum villosun addition lines 1V-7V#3图 3 小麦-簇毛麦附加系籽粒中叶酸含量测定结果Fig.3 Folic acid content results in the grains of wheat-Dasypyrum villosun addition lines2023,39(8)191韩志阳等：二套小麦-簇毛麦染色体附加系苗期耐盐性及籽粒硒和叶酸的含量粒硒元素积累的相关基因，6V#2 染色体可能携带籽粒叶酸合成的相关基因。簇毛麦在全世界有 300 多种，因为它们起源的地理环境和生态环境的不同，不同来源的簇毛麦在基因组成上存在着多样性和遗传歧化。如对小麦白粉病的抗性，并不是所有簇毛麦都具有抗病基因，其中，簇毛麦#2 和#4 抗白粉病，簇毛麦#5 就不抗白粉病。所以，簇毛麦#2 和#3 在耐盐及硒和叶酸含量等遗传控制面也会存在差 异44-45。本研究鉴定的可能与改良小麦耐盐及籽粒硒和叶酸含量相关的簇毛麦染色体以附加系形式存在于小麦遗传背景中，难以直接用于小麦育种和生产，需要进一步培育携带目标基因染色体的代换系和染色体片段的易位系。染色体特异的分子标记可以加速小麦-簇毛麦染色体代换系和易位系的选育。Li 等45利用转录组测序技术开发了全套鉴定簇毛麦不同染色体臂的特异分子标记，并选育了部分小麦-簇毛麦染色体代换系和易位系，为下一步将簇毛麦不同染色体上携带的耐盐、籽粒硒元素积累和叶酸合成的相关基因以易位系方式导入小麦奠定基础。4 结论附加系 DA5V#2、DA3V#3 和 DA2V#3 在盐胁迫下萌发、存活和生长状况较好，DA2V#3 和 DA2V#2平均硒含量较高，DA6V#2 平均叶酸含量较高。簇毛麦 5V#2、3V#3 和 2V#3 染色体可能存在耐盐相关基因，簇毛麦 2V 染色体可能存在籽粒富硒相关基因，6V#2 染色体可能携带籽粒叶酸合成的相关基因。参 考 文 献1 魏益民,张波,关二旗,等.中国冬小麦品质改良研究进展 J.中国农业科学,2013,46（20）:4189-4196.Wei YM,Zhang B,Guan EQ,et al.Advances in study of quality property improvement of winter wheat in ChinaJ.Sci Agric Sin,2013,46（20）:4189-4196.2檀竹平,高雪萍.1997-2016 年中国小麦种植区域比较优势及空间分布J.河南农业大学学报,2018,52（5）:825-838.Tan ZP,Gao XP.Comparative advantage and 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