[科普中国]-[原创]小麦种子蛋白质的遗传改良技术

近些年来，小麦种子技术发展极为迅速，品种具有多样性的特征，而且小麦品种中蛋白质的含量也有所不同。在以营养为基础的理念下，应对小麦品种进行不断的改良，切实提升小麦种子品质。本文主要对小麦种子蛋白质的遗传改良进行分析。1   小麦种子蛋白质改良的重要性西藏农作物以小麦为主，每年所产的小麦都给国人提供更多的粮食，尤其是在利用小麦作为原材料加工产品的过程中，更是以不同形式提供给人们。小麦是人们日常生活中较常食用的食物，为人们提供一定的营养，尤其是小麦中含有大量的蛋白质。大量的研究发现，虽然小麦是植物蛋白质最重要的来源，但在世界的43个国家中，仅有35%的人口将小麦作为主食。而小麦作为主食却能够给人们提供蛋白质以及热量的总含量达到20%左右，不仅如此，也有越来越多的工业生产中将小麦作为重要原料之一。小麦种子蛋白质的含量还有待完善，尤其是小麦中的很多蛋白质不能被人体全部吸收，主要因蛋白质中缺乏某种必需的氨基酸，使其不能被利用和吸收，从而造成蛋白质消化率降低的现象。因此，应通过育种的手段，对小麦种子进行遗传改良，切实提高小麦的蛋白质和必需氨基酸的含量，才能大大提升人体对小麦蛋白质的吸收，从而提高人类体质，提高人们的疾病防预能力，从这一观念上出发，对小麦种子的遗传改良具有重大的研究价值。 2   小麦种子蛋白质的遗传改良小麦种子的改良应建立在营养的基础上。蛋白质作为小麦种子的主要营养之一，在遗传改良过程中，必须重视小麦种子的蛋白质含量。小麦种子蛋白质的遗传改良主要受到基因以及环境两方面因素的影响，相对来说基因的改良更注重小麦种子本质上的改良，而环境的改良仅仅是通过对外界环境的调整进行改良。大量的研究表明，由于每个地区的环境不同，对小麦种子发育的影响也有所不同，更有地区很难给小麦创造一个有利生长的环境，而这往往也是影响小麦种子发育的最关键因素。因此，对小麦种子蛋白质的遗传改良必须从本质上着手，当然，在此过程中，应考虑环境对小麦的影响，将其加入到种子改良方案中，可以提升小麦种子对恶劣环境的抗性，同时也能提升小麦种子的发育效果。从营养上看，小麦含有丰富的蛋白质、氨基酸等物质，是人体所需求的重要养分之一，其中的氨基酸主要由异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸等组成。小麦的蛋白质吸收取决于氨基酸含量，也就是说，并不是蛋白质含量越高，人体对小麦蛋白质的吸收就越好，要从小麦种子蛋白质方面进行遗传改良，更应重视氨基酸的含量。例如，醇溶谷蛋白中脯氨酸和谷氨酸较多，色氨酸、赖氨酸物质较少；麦谷蛋白中的脯氨酸、谷氨酸的含量则相对较少，色氨酸、赖氨酸、精氨酸的含量相对较多，这些都会在一定程度上影响着人体对蛋白质的吸收，也是小麦种子蛋白质遗传改良必须要考虑的问题。小麦品质性状要比产量性状复杂得多，而且小麦品质性状受到大量因子的制约，每种因素对小麦种子品质的影响也有所不同。从以上的分析以及对当前西藏小麦种子的现状分析，小麦种子蛋白质的遗传改良所需要考虑的因素比较多，而首要考虑的就是西藏地区的气候环境因素。西藏地区的气候由于受到地貌、地形、大气环流的影响，使得西藏气候具有复杂多样的特征，总的来说，东南部温暖湿润、西北部严寒干燥，而且西藏地区自东南向西北也分为多种气候带，如热带、亚热带、高原温带、高原亚寒带、高原寒带等。此外，西藏地区具有平均海拔较高、气压较低、整体的空气密度减小等特点。西藏地区复杂的气候特征也对该地区小麦种子蛋白质的遗传改良带来一定的影响。另外，在大量的实践研究中发现，小麦品种蛋白质的含量与氮元素成分有着直接的关系，氮元素成分能否有效地从营养器官向着穗部转移，是影响小麦蛋白质含量高低的关键。小麦蛋白质的含量从抽穗到成熟期对环境的变化相当敏感，这也是导致小麦品种蛋白质差异较大的主要因素，同时也是西藏地区小麦种子蛋白质遗传改良必须要考虑的因素。全面考虑小麦蛋白质遗传改良的各项因素，才能不断提升小麦种子品质，为西藏地区的小麦产业发展提供保障。总的来说，小麦中含有丰富的蛋白质，可给人体提供营养，但为了提升小麦营养，还需对小麦种子进行不断的改良，站在蛋白质吸收的角度上，以遗传的方式提升小麦品种品质，切实促进西藏地区小麦产业的发展。编辑：韩风审核专家：山西省农业种子总站农艺师 李霞