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作物杂志,2026, 第2期: 59–67 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2026.02.007

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

黄淮南片麦区新育成小麦品种（系）高分子量麦谷蛋白遗传多样性分析

金艳1(), 宋全昊1(), 宋佳静1, 郜战宁1, 马红珍1, 陈亮2, 朱统泉1   

  1. 1驻马店市农业科学院， 463000， 河南驻马店
    2西北农林科技大学农学院， 712100， 陕西杨凌
  • 收稿日期:2025-08-19 修回日期:2025-09-05 出版日期:2026-04-15 发布日期:2026-04-16
  • 通讯作者: 宋全昊，主要从事小麦育种和栽培技术研究，E-mail：songmanl.2005@163.com
  • 作者简介:金艳，主要从事小麦育种和栽培技术研究，E-mail：421156341@qq.com
  • 基金资助:
    河南省中央引导地方科技发展资金项目(Z20231811144);河南省科技攻关项目(242102111149);驻马店市科技创新青年专项(QNZX202320);国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-03)

Genetic Diversity Analysis of Newly Developed Wheat Germplasm Based on HMW-GS in Southern Huang-Huai Wheat Region

Jin Yan1(), Song Quanhao1(), Song Jiajing1, Gao Zhanning1, Ma Hongzhen1, Chen Liang2, Zhu Tongquan1   

  1. 1Zhumadian Academy of Agricultural Sciences, Zhumadian 463000, Henan, China
    2College of Agronomy, Northwest A & F University, Yangling 712100, Shaanxi, China
  • Received:2025-08-19 Revised:2025-09-05 Online:2026-04-15 Published:2026-04-16

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4

PDF (PC)

18

摘要：

为明确黄淮南片麦区新育小麦品种（系）高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）的组成与品质性状的关系，以该区近年育成的93份小麦品种（系）为材料，采用SDS-PAGE方法鉴定HMW-GS组成，并结合籽粒品质性状系统分析其HMW-GS分布及品质特征。结果表明，共检测到Glu-1 3个位点上共9种亚基类型，分别为Glu-A1位点的1（72.04%）和Null（27.96%）亚基，Glu-B1位点的7+9（64.52%）、7+8（30.11%）和14+15（5.38%）亚基，以及Glu-D1位点的2+12（37.63%）、5+12（32.26%）、5+10（29.03%）和2+10（1.08%）亚基。15种亚基组合类型中出现频率最高的是1/7+9/2+12（19.35%），组合1/7+8/5+10的分布频率为8.60%。依据品质性状将参试材料聚类为3个类群，类群Ⅰ、类群Ⅱ和类群Ⅲ分别占比47.3%、17.2%和35.5%。类群Ⅲ材料的蛋白质含量、吸水率和湿面筋含量等品质指标均表现最优，该类群中14+15、7+8和5+10亚基出现的频率分别为6.06%、36.36%和30.30%。参试材料中含有豫麦2号和周8425B两个骨干亲本血缘的品种（系）占比达70.96%。筛选出郑麦366、新麦26、济麦44和富麦916等8个品种携带优质亚基及组合。研究结果为黄淮南片麦区小麦品质育种的亲本选配提供了理论依据，对进一步优化HMW-GS组成和改良小麦品质具有重要参考价值。

关键词: 黄淮南片麦区, 小麦, 高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）, 籽粒品质

Abstract:

To clarify the relationship between high-molecular-weight glutenin subunits (HMW-GS) composition and quality traits in newly developed wheat varieties (lines) in the Southern Huang-Huai Wheat Region, a total of 93 newly developed wheat varieties (lines) from this region were used as materials. The HMW-GS composition was identified using SDS-PAGE, and their distribution and quality characteristics were systematically analyzed in conjunction with grain quality traits. The results showed that nine subunit types were detected across the three Glu-1 loci, specifically, subunits 1 (72.04%) and Null (27.96%) at the Glu-A1 locus; subunits 7+9 (64.52%), 7+8 (30.11%), and 14+15 (5.38%) at the Glu-B1 locus; and subunits 2+12 (37.63%), 5+12 (32.26%), 5+10 (29.03%), and 2+10 (1.08%) at the Glu-D1 locus. Among the 15 identified subunit combinations, the most frequent combination was 1/7+9/2+12 (19.35%), while the frequency of the combination 1/7+8/5+10 was 8.60%. Based on quality traits, the tested materials were clustered into three groups, with Group I, Group II, and Group III accounting for 47.3%, 17.2%, and 35.5%, respectively. Group III exhibited the best performance across all quality indicators such as protein content, water absorption rate, and wet gluten content; the frequencies of subunits 14+15, 7+8, and 5+10 in group III were 6.06%, 36.36%, and 30.30%, respectively. Varieties (lines) carrying the pedigree of two founder parents, Yumai 2 and Zhou 8425B, accounted for 70.96% of the tested materials. Eight varieties such as Zhengmai 366, Xinmai 26, Jimai 44, and Fumai 916, were screened for carrying high-quality subunits and combinations. These results provide a theoretical basis for parent selection in wheat quality breeding in the Southern Huang-Huai Wheat Region and serve as an important reference for further optimizing HMW-GS composition and improving wheat quality.

Key words: Southern Huang-Huai Wheat Region, Wheat, High-molecular-weight glutenin subunits (HMW- GS), Grain quality

表1

试验材料的亲本信息

编号
Code		 品种（系）
Variety (line)		 亲本
Parents		 编号
Code		 品种（系）
Variety (line)		 亲本
Parents
1 中育1051 04中36/周麦16 34 中农867 中育9307/漯6082
2 郑麦163 偃9998/百农AK58//郑麦366 35 04中36 百农64/周11
3 济麦44 954072/济南17 36 中农539 许科1018/周麦22号
4 新农23 （周麦16/济麦22）F1//西农979 37 中农031 （04中36/百农AK58）F5/周98165
5 周麦16 周麦9号/周8425B 38 郑大181 冀麦4号/郑农17
6 周麦22 周麦12/豫麦49//周麦13 39 安农1928 丰德存麦1号/徐麦9074
7 周麦32 百农AK58/周麦24 40 漯丰7011 S1012/郑麦366//漯6073
8 周麦52 周麦32号/周麦36号 41 豫农905 DH（新麦26/周麦28）
9 洛麦45 周麦22/洛麦07450 42 中植麦16 许科316/百农AK58//周麦22
10 洛麦44 周麦22//周麦22/洛麦07450 43 瑞华519 烟农19/瑞华麦516
11 徐麦17106 百农AK58/徐麦8083 44 陕禾1029 西农979/西农9718
12 新农9799 周麦32/郑麦366 45 泛麦26 新麦26/西农979/百农AK58
13 中麦698 中麦895/周麦22//中麦895 46 西农1125 西农20/郑麦7698
14 瑞华麦513 瑞华麦516/泛麦8号//瑞华麦518 47 富麦916 新麦26/周麦32
15 漯丰1905 L103/漯麦18 48 安科1704 淮麦25/07ELT203
16 郑麦136 百农AK58/济麦22 49 良科6号 西农979×泛麦8号
17 郑麦618 周麦16/选04115-8//周麦16 50 西农1155 丰德存麦1号/03011
18 郑麦22 周麦22/百农AK58//偃展4110 51 西农162 西农519/陕麦159
19 洛麦28 洛麦21/百农AK58 52 连麦12 刘虎98/西农4711//生选6号/漯38
20 洛麦26 百农AK58/开麦18 53 淮麦404 徐农029/淮麦44
21 矮抗58 周麦11/温麦6号/郑州8960 54 安农859 瑞华麦520/亿麦11
22 中原丰1号 温麦6/周麦12号//周麦13号/商麦008 55 郑研麦182 周麦16/郑豫麦9987
23 西农979 西农2611/(918×95选F1) 56 许科108 郑麦9023/兰考906//丰德存麦1号
24 郑品麦25 周麦16/淮麦20 57 百农207 周麦16/豫麦54
25 存麦35 兰考198/存1425//苏赖麦 58 周麦18 内乡185/周麦9号
26 西农20 郑麦366/陕农981//郑麦366 59 郑麦113 百农AK58/偃展4110
27 赛德麦5号 豫农982/周麦22 60 周麦36 百农AK58/周麦19//周麦22
28 中育1702 周麦26号/08漯33 61 西农579 2001121-31/西农822
29 中金13 周麦16/7979 62 新麦65 新麦26//济麦20/新麦26
30 中植麦13 周22/百农AK58 63 西农586 JY08S2-1-1-1/JY0752
31 驻麦4号 89中170/汴8539-2 64 天民360 小偃784/矮特早1-5//周麦18///百农AK58////扬麦20
32 新麦38 周麦32/新麦28 65 阜麦16 宿553/淮麦21
33 郑麦366 豫麦47/PH82-2-2 66 科大116 济麦3号/科大28
67 驻麦562 驻0204-721/良星66 81 郑麦21 兰考198/周麦22
68 天益科麦11 中麦895/华成麦1688 82 扬麦15 扬89-40/川育21526
69 洛麦49 周麦22/洛麦07420 83 驻麦328 百农AK58/济95519
70 豫州136 豫州109/扬麦15 84 驻麦305 周麦16/04中36
71 豫农917 DH（豫农904/豫农910）F2 85 驻麦762 04中36/百农AK58
72 郑麦827 百农AK58/洛麦22 86 驻麦256 04中36//周麦16/04中36
73 郑麦828 郑麦158辐射诱变 87 驻麦586 周麦26/泛麦08206
74 豫州121 科兴404/扬麦15//永川白麦子 88 驻麦726 周麦16/04中36
75 郑麦825 （偃展4110/周麦16）F0辐射诱变 89 驻麦591 濮育1号/洛麦23
76 郑麦826 （郑03876/兰考198）F0辐射诱变 90 驻麦592 洛麦23/许农7号
77 郑麦823 开麦26/咨4 91 驻麦596 04中36/周麦13
78 郑麦518 观35/新9944 92 驻麦598 洛麦23/周麦22
79 豫农911 DH（周麦26/冀糯200） 93 新麦26 新麦18/济南17
80 豫农914 DH（百农AK58/扬糯麦1号）

图1

部分材料高分子麦谷蛋白亚基SDS-PAGE分析

表2

HMW-GS亚基分布及其对小麦品质的影响

位点
Locus		 亚基
Subunit		 数量
Number		 频率
Frequency
(%)		 蛋白质含量
Protein
content (%)		 湿面筋含量
Wet gluten
content (%)		 沉降值
Zeleny sedimentation
value (mL)		 吸水率
Water absorption
rate (%)		 含水量
Moisture
content (%)		 容重
Test weight
(g/L)
Glu-A1 1 67 72.04 14.75 30.53 27.07 57.77 12.06 772.80
N 26 27.96 14.72 30.65 28.41 58.82 12.10 780.14
Glu-B1 14+15 5 5.38 15.01 30.65 27.36 54.18 12.14 772.81
7+8 28 30.11 14.48 30.17 27.80 58.97 12.46 779.02
7+9 60 64.52 14.84 30.74 27.29 57.97 11.88 773.07
Glu-D1 5+12 30 32.26 14.66 30.26 26.54 57.11 12.10 774.85
5+10 27 29.03 14.86 30.94 28.22 58.72 12.03 775.06
2+12 35 37.63 14.64 30.41 27.28 58.28 12.05 774.34
2+10 1 1.08 17.60 34.82 39.44 61.66 12.76 786.75

表3

93份小麦品种（系）HMW-GS组合类型、频率及得分

编号
Code		 HMW-GS 品种（系）编号
Codes of varieties (lines)		 份数
Number of samples		 频率
Frequency (%)		 评分
Score
Glu-A1 Glu-B1 Glu-D1
1 1 14+15 5+12 64，72，73 3 3.23 11
2 1 14+15 5+10 77 1 1.08 10
3 1 7+8 2+12 23，39，82 3 3.23 8
4 1 7+8 5+10 2，3，33，47，54，59，84，93 8 8.60 10
5 1 7+8 5+12 16，21，25，45，48，50，56，79，85 9 9.68 11
6
 1
 7+9
 2+12
 4，6，7，8，9，13，22，29，30，35，42，58，60，69，71，78，86，88 18
 19.35
 7
7 1 7+9 5+10 12，19，20，26，32，40，49，51，62，74，89，90 12 12.90 9
8 1 7+9 5+12 15，18，27，28，36，37，57，67，76，80，87，91，92 13 13.98 8
9 N 14+15 2+12 75 1 1.08 6
10 N 7+8 2+12 1，31，52，53，66，68 6 6.45 6
11 N 7+8 5+10 44，46 2 2.15 8
12 N 7+9 2+10 43 1 1.08 <6
13 N 7+9 2+12 5，10，14，17，24，61，83 7 7.53 5
14 N 7+9 5+10 11，41，63，65 4 4.30 7
15 N 7+9 5+12 34，38，55，70，81 5 5.38 8

图2

基于品质性状对93份小麦新品种（系）的聚类分析

表4

不同类群小麦的品质性状差异分析

项目
Item		 平均值
Mean		 标准差
SD		 变异系数
CV (%)		 类群Group
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
蛋白质含量Protein content (%) 14.74 1.19 8.07 14.88ab 14.35b 15.22a
含水量Moisture content (%) 12.07 0.73 6.04 12.02ab 11.72b 12.33a
沉降值Sedimentation value (mL) 27.45 3.83 13.95 27.54a 26.97a 27.57a
湿面筋含量Wet gluten content (%) 30.56 2.29 7.49 30.59a 30.23a 31.17a
吸水率Water absorption rate (%) 58.06 3.44 5.92 57.84a 57.57a 58.62a
容重Test weight (g) 774.85 11.70 1.50 757.46c 771.97b 787.13a
类群内材料个数Number of materials within group 44.00 16.00 33.00
占总材料数的比例Proportion in total materials (%) 47.31 17.20 35.48

表5

不同类群小麦的HMW-GS亚基类型差异分析

亚基类型
HMW-GS		 类群Ⅰ Group Ⅰ 类群Ⅱ Group Ⅱ 类群Ⅲ Group Ⅲ
材料数量
Number of materials		 频率
Frequency (%)		 材料数量
Number of materials		 频率
Frequency (%)		 材料数量
Number of materials		 频率
Frequency (%)
Glu-A1 1 33 75.00 14 87.50 20 60.61
Null 11 25.00 2 12.50 13 39.39
Glu-B1 14+15 2 4.55 1 6.25 2 6.06
7+8 16 36.36 0 0.00 12 36.36
7+9 26 59.09 15 93.75 19 57.58
Glu-D1 5+12 15 34.09 5 31.25 10 30.30
5+10 11 25.00 6 37.50 10 30.30
2+12 18 40.91 5 31.25 12 36.36
2+10 0 0.00 0 0.00 1 3.03

表6

93份小麦品种（系）的系谱分析

编号
Code		 血缘
Genetic origin		 衍生品种（系）
Progeny varieties (lines)		 以衍生品种为亲本的品种（系）数量
Number of bred varieties (lines)
using progeny cultivars as parents		 占比
Percentage
(%)
1 周8425B 百农AK58 18 19.35
周麦11号、周麦12号等 4 4.30
2 豫麦2号 周麦22号 13 13.98
周麦9号、周麦13号、周麦17号、周麦28号等 7 7.53
3 豫麦2号+周8425B 周麦16号 14 15.05
周麦32、周麦26、周麦24等 9 9.68
4 优质血缘 郑麦366 4 4.30
新麦26号 4 4.30
西农979 4 4.30
其他Other 济麦、扬麦等其他材料 27 29.03
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