不同品质类型小麦籽粒游离氨基酸、蛋白质及其组分的动态变化

为了解小麦氮素营养代谢的动态变化规律,给优质专用小麦品种选育与应用提供科学依据,选用不同品质类型的四个小麦品种(系)济南17、PH82-2-2、PH97-4、PH97-5,在两种施氮水平和两种追肥时期下研究了籽粒游离氨基酸、蛋白质及其组分的动态变化.结果表明,籽粒发育初期游离氨基酸含量高,随籽粒发育其含量逐渐下降;蛋白质含量积累呈现"高-低-高"的变化趋势,品种之间差异显著,成熟期蛋白质含量高的品种一般有较高的游离氨基酸和蛋白质积累水平.不同品质类型小麦籽粒蛋白质组分含量变化动态基本一致,灌浆初期清蛋白含量较高,随籽粒发育逐渐下降,灌浆中后期下降趋缓;球蛋白总体含量水平较低,随籽粒发育缓慢下降,灌浆末期略有上升.醇溶蛋白在籽粒发育前期积累较少,花后14 d快速积累;谷蛋白在花后7 d已有一定的积累,随后其含量逐渐上升,强筋高蛋白品种有较高的醇溶蛋白和谷蛋白积累水平,在成熟籽粒蛋白质中谷蛋白和醇溶蛋白所占比例也高,弱筋低蛋白品种有相对较低的醇溶蛋白和谷蛋白积累,醇溶蛋白和谷蛋白所占比例也低.     

不同黑麦染色体对普通小麦主要贮藏蛋白组成的影响

为了解不同遗传背景的黑麦染色体对普通小麦主要高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)和醇溶蛋白组成的影响,采用SDS-PAGE和A-PAGE分析了两套小麦-黑麦(Holdfast-King和中国春-Impire) 双二倍体和不同附加系的HMW-GS和醇溶蛋白组成.结果表明:(1)两份双二倍体的HMW-GS都表达出小麦亲本带型和一条迁移率与双亲不一致的条带,醇溶蛋白呈共显性表达.(2)Holdfast-King的1R附加系HMW-GS带型与其双二倍体带型一致,醇溶蛋白呈共显性表达;3R附加系的HMW-GS缺失受体亲本条带并表达出一条迁移率与双亲有差异的条带,其醇溶蛋白缺失受体亲本条带;其余附加系(2R,4R～7R)的HMW-GS和醇溶蛋白带型与其受体亲本带型一致.(3)中国春-Impire的1R附加系HMW-GS带型与其双二倍体一致,醇溶蛋白只表现受体小麦亲本带型,2R到7R附加系的HMW-GS和醇溶蛋白带型都与小麦亲本带型一致.这表明小麦-黑麦异源双二倍体中小麦和黑麦的基因组会相互影响,引起籽粒贮藏蛋白组成表达上的差异;同一种黑麦的不同染色体对籽粒贮藏蛋白组成表达的影响也有差异.     

小麦-冰草异源衍生系籽粒蛋白质特性分析

为了研究小麦-冰草异源衍生系的蛋白质品质性状,以大面积推广的6个小麦品种为对照,采用国际(ICC)标准和常规分析方法,对16个小麦-冰草异源衍生系的蛋白质组分、湿面筋含量、SDS沉淀值、谷蛋白溶涨指数(SIG)以及高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成等蛋白质品质特性进行了系统分析.结果表明,小麦-冰草异源衍生系平均蛋白质含量为11.60%,略高于对照品种的平均值(11.31%);蛋白质组分中,清蛋白、谷蛋白的平均含量分别为26.02%和44.15%,略高于对照品种,球蛋白、醇溶蛋白的平均含量分别为5.96%和24.30%,略低于对照品种;湿面筋含量、SIG的平均值显著高于对照品种;SDS沉淀值的平均值略高于对照品种;HMW-GS电泳分析显示,含有7 8优质亚基、亚基总评分为8分的小麦-冰草异源衍生系占81.25%.16个衍生系中,1-1-7、10-36、10-78、20-1-1-2和20-1-1-2-4的蛋白质含量、湿面筋含量、SDS沉淀值、SIG值均高于对照品种的平均值,HMW-GS组成均为1/7 8/2 12,可作为小麦优质蛋白质基因的供体.     

小麦醇溶蛋白多肽和高分子与低分子麦谷蛋白亚基的两步电泳分析法

以往确定小麦醇溶蛋白和高分子及低分子麦谷蛋白的亚基组分,需要3个独立的单向电泳分离过程.本文所述及的方法只需要两个电泳步骤.用2-氯乙醇提取蛋白质之后,先在酸性条件下进行聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)分离,测定麦醇溶蛋白组分.然后,将位于A-PAGE凝胶板点样槽紧下面的几个毫米内的非还原聚合蛋白经过还原并用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分离,这些蛋白质便可产生反映麦谷蛋白高分子和低分子亚基特性的多肽模式.     

野生二粒小麦和普通小麦及其渐渗系全麦与脱麸面粉蛋白分析

为了解野生二粒小麦籽粒蛋白特性对普通小麦全麦面粉和脱麸面粉的改良价值,以高产弱筋小麦品种川农16(CN16)为母本,分别与籽粒蛋白含量存在显著差异的四倍体野生二粒小麦D1和D97进行远缘杂交,按高产性状定向选择并连续自交获得稳定高世代渐渗系共61份,本研究对61份渐渗系、7份野生二粒小麦和6份普通小麦进行了全麦和脱麸面粉粗蛋白质含量及其各蛋白组分含量分析、比较。结果显示,野生二粒小麦的籽粒粗蛋白(GPC)及其清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白含量均较普通小麦具有更丰富的遗传多样性,各蛋白组分含量均显著高于普通小麦。61份渐渗系中,分别有54.10%和52.46%的材料全麦面粉和脱麸面粉的粗蛋白含量显著高于母本CN16,全麦和脱麸面粉蛋白质含量最高达17.77%和17.62%,较CN16分别提高了5.05和5.33个百分点;全麦和脱麸面粉的清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白分别有18.03%和32.79%、50.82%和62.30%、67.21%和77.05%、37.70%和81.97%的株系高于母本CN16。全麦和脱麸面粉的粗蛋白含量与醇溶蛋白和谷蛋白含量间、贮藏蛋白的各组分间、可溶性与不...     

氮素形态对两个不同氮效率小麦品种籽粒蛋白质的影响

为探索提高氮素利用率的途径，采用盆栽方法研究了两个不同氮效率小麦品种籽粒蛋白质形成的差异及不同形态氮素对其的影响。结果表明，高氮吸收型小麦品种秦麦11灌浆期籽粒GS、GPT活性、蛋白质及其组分含量均大于低氮吸收型小麦品种扬9817。不同氮素形态对两个不同氮效率小麦品种籽粒蛋白质及其动态变化、蛋白组分含量及其动态变化的影响不同。高氮吸收型小麦品种秦麦11籽粒蛋白质及其组分含量均表现为酰胺态氮处理〉铵态氮处理〉硝态氮处理。处理间蛋白质含量、球蛋白含量、谷蛋白含量的差异达到显著水平。低氮吸收型小麦品种扬9817籽粒蛋白质含量、清蛋白含量、球蛋白含量、醇溶蛋白含量均表现为酰胺态氮处理〉硝态氮处理〉铵态氮处理，谷蛋白含量在酰胺态氮处理下最高，硝态氮处理下最低，处理间清蛋白含量、醇溶蛋白含量、谷蛋白含量的差异达到显著水平。     

茸毛偃麦草醇溶蛋白位点向小麦中的导入

为了进一步研究茸毛偃毛草基因向小麦中的导入情况,采用种子贮藏蛋白电泳技术对新创制的小麦-茸毛偃麦草部分双二倍体TE-3的醇溶蛋白和谷蛋白亚基组成进行分析,发现源自茸毛偃麦草的部分醇溶蛋白特征带在双二倍体中得到表达。利用不含1RS/1BL染色体的四川小麦品种对小麦与茸毛偃麦草的杂种F1进行连续回交,并结合染色体逐代观察,现已获得一批变异类型丰富的种质材料Y176,对其中农艺性状优良的部分株系,如Y176-12等进行的蛋白电泳分析,发现了茸毛偃麦草的特异醇溶蛋白带的导入。     

小麦异源双倍体和染色体代换系根腐病抗性鉴定

现有的硬质红粒春小麦(Triticum aestivum L. em Thell.)品种对于由病原菌Cochliobolus sativus (Ito和Kurib) Dreschl.ex Das ur引起的根腐病仅表现中抗水平.本研究的目的是鉴定来自方穗山羊草(节节麦)和冰草属几个种的小麦异源双倍体和染色体代换系是否能作为根腐病的新抗原.建立了携带根腐病抗性的Agrotana即小麦-茸毛冰草双倍体的温室研究系列.对由方穗山羊草第1-7条染色体代换冬小麦品种Winalta D组染色体的代换系的试验表明,它们对根腐病严重程度的影响不稳定.同样,长穗冰草部分同源染色体代换Winalta 4D、5D和6D染色体的代换系,以及中间冰草的第4条染色体代换Winalta 4B染色体的代换系,对根腐病严重程度没有影响.地下根颈节间的分离培养表明,用C.sativus侵染Agrotana,植株发病率明显比其他外来品系和普通小麦品种都低,这表明Agrotana可能对根腐病具有特异的抗性机制.     

小偃6号小麦籽粒蛋白质组份含量形成动态规律及其氮素调节效应 …

利用科小麦品种小偃６号作供试材料，系统地研究了在不同氮素水平条件下其籽粒蛋白质组份含量的动态变化规律。结果表明，随着小麦籽粒的发育，清蛋白呈由高到低的变化，政治协商会议蛋白相对稳定，而醇溶蛋白和谷蛋白逐渐增加，这种规律不因施氮量而改变，而施氮量改变了各组份的量值，主要是增加了醇溶蛋白和谷蛋白的含量。     

反义TrxS基因在小麦中的表达及对小麦种子蛋白酶活性和蛋白组分的影响

为了揭示反义硫氧还蛋白基因(anti-TrxS)在抗穗发芽小麦中的作用机制,探讨转基因小麦中蛋白酶活性和蛋白组分的变化规律,以转反义TrxS基因小麦株系为材料,用荧光定量RT-PCR、SDS-PAGE和生理指标测定的方法,对转基因株系和对照种子萌发过程中反义TrxS基因表达、蛋白酶活性和蛋白组分进行了检测。结果表明,反义TrxS基因在RNA水平上能够表达;转基因小麦籽粒蛋白酶活性明显下降,种子吸涨12、24、48、729、6和120 h后,转基因小麦种子蛋白酶活性比对照分别降低27.3%、30.7%、19.1%、19.4%、23.7%和13.5%;转基因小麦籽粒谷蛋白、醇溶蛋白的SDS-PAGE分析表明,反义TrxS基因的导入抑制了转基因小麦籽粒谷蛋白和醇溶蛋白大分子亚基二硫键(S-S)向巯基(-SH)的转化,从而使蛋白质的降解延缓。     

黑粒小麦漯珍1号的C-分带及GISH和PAGE分析

为了解黑粒小麦漯珍1号的染色体构成、蛋白组分以及抗病性,利用染色体C-分带、基因组原位杂交(GISH)和PAGE分析对漯珍1号进行了系统鉴定。结果表明,漯珍1号含1对1BL/1RS易位染色体,另外,其7B染色体的C-分带带型也表现出与中国春有较大差异,而其余染色体则未见明显区别。其PMC M染色体平均构型为1.97(棒状二价体) 19.03(环状二价体),说明具有较好的细胞学稳定性。SDS-PAGE分析表明,其高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成为1、7 8和5 10;种子醇溶蛋白A-PAGE鉴定显示,除含有黑麦1RS GldB3编码的醇溶蛋白外,还有许多迁移率明显不同于中国春的多态性位点。抗病性初步鉴定结果表明,漯珍1号高感赤霉病和白粉病。     

小偃6号小麦籽粒蛋白质组份含量形成动态规律及其氮素调节效应的研究

利用冬小麦品种小偃６号作为供试材料，系统地研究了在不同氮素水平条件下其籽粒蛋白质组份含量的动态变化规律．结果表明，随着小麦籽粒的发育，清蛋白呈由高到低的变化，球蛋白相对稳定，而醇溶蛋白和谷蛋白逐渐增加，这种规律不因施氮量而改变，而施氮量改变了各组份的量值，主要是增加了醇溶蛋白和谷蛋白的含量。     

新消息

软粒小麦淀粉中低分子蛋白片段的发生——W.R.Morrison等用水洗法从二倍体小麦和Aegilops spp (AA,BB,DD和ss染色体组)软质胚乳得到的淀粉,通过SDS-PAGE法来确定分子量为(14—15K的)蛋白质片段。这些蛋白质类似于以前报道过的六倍体小麦(AABBDD染色体组)和二倍体黑麦(secale Cereale,RR染色体组)的蛋白质片段,并在以抗体对软粒小麦蛋     

在不同施氮水平下高粱籽粒的蛋白组成

高粱籽粒蛋白包含四种蛋白质,即清蛋白、谷蛋白、醇溶谷蛋白和球蛋白,品种间蛋白含量变幅很大(占干物质的8.6%～18.2%)。四种蛋白质中以醇溶谷蛋白的赖氨酸含量最低。已经知道赖氨酸是高梁籽粒中含量最有限的氨基酸,而且,高粱籽粒蛋白含量一般与赖氨酸含量呈负相关。在以前报道中,业经观察     

氮代谢和贮藏蛋白生物合成对小麦面筋品质形成的影响

为探讨不同类型小麦品种面筋品质形成的机制，以面筋强度不同的西农20、西农836、周麦18和西农977为材料，比较分析其面筋结构特性、籽粒灌浆过程蛋白组分积累动态、氮代谢和贮藏蛋白合成相关基因表达的差异，并从生理水平和转录水平探究氮代谢和贮藏蛋白生物合成相关基因表达对小麦面筋品质形成的影响。结果表明，西农20的面团形成时间、稳定时间、蛋白质弱化度最高，其次是西农836、周麦18、西农977;西农20的面筋中二硫键和β-折叠含量最高，而表面疏水性和α-螺旋/β-折叠最低，表现为面筋微观网络交联更加致密；籽粒灌浆期间醇溶蛋白、谷蛋白、谷蛋白大聚体(GMP)快速积累，成熟期西农20籽粒中总蛋白质、醇溶蛋白、谷蛋白及GMP含量比其他三个品种都高；旗叶和籽粒中谷氨酰胺合成酶(GS)和谷丙转氨酶(GPT)活性及其基因表达水平在西农20中最高，从而加强了其旗叶和籽粒中氨基酸代谢；贮藏蛋白合成相关基因 x/y-HMW、 LMW-A/B/D、 TaGAMyb、 TaPBF、 TaSPA、 TaPDIL2-1、 TaSUMO1和 TaPPIase的表达水平也在西农20中最高。这说明小麦籽粒灌浆期间氮代谢和贮...     

一个小麦-中间偃麦草二体代换系的鉴定与分析

中间偃麦草在小麦改良中具有重要利用价值。本研究利用基因组原位杂交(GISH)、高分子量谷蛋白亚基电泳(SDS-PAGE)和分子标记技术对小麦-中间偃麦草衍生系中209进行鉴定。结果表明,中209的42条染色体中含有2条中间偃麦草染色体,是小麦-中间偃麦草二体代换系;分子标记检测发现,小麦7A染色体上的6个SSR引物Xcfa2028、Xwmc422、Xwmc65、Xbarc127、Xbarc174和Xgwm60在小麦亲本合作2号中均扩增出清晰的DNA条带,而在中间偃麦草和中209中均未扩增出任何条带,表明中209可能缺少了小麦7A染色体;小麦第7部分同源群的SSR标记Xwmc488和STS标记Xmag1715分别在中209中扩增出中间偃麦草的特异带,推断其含有的中间偃麦草染色体与小麦第7同源群染色体存在部分同源关系;SDSPAGE表明中209含有5+10亚基。     

麦胚乳贮藏蛋白组分遗传研究进展

从本世纪５０年代至今,小麦及其近缘属物种的胚乳贮藏蛋白组分的遗传及生化研究已经取得长足的进步,并已被国外许多实验室用于小麦品质改良的实践,取得了一定的成绩。全面了解麦胚乳贮藏蛋白各组分的遗传及生化研究必然有助于小麦品种改良的研究。本文就麦胚乳贮藏蛋白的主要组成部分,即麦高分子量谷蛋白、麦醇溶蛋白、麦低分子量谷蛋白等。从小麦及其近缘属物中各组分亚基编码基因的染色体定位及多态性变化,各组分亚基编码基因     

小麦贮藏蛋白特性及其遗传转化

小麦籽粒贮藏蛋白由醇溶蛋白和谷蛋白组成。醇溶蛋白在组成上以单体形式存在 ,具有高度的异质性和复杂性。它决定小麦面筋的粘性。谷蛋白是由多个亚基组成的高分子聚合体 ,决定面筋的弹性。它可分为低分子量谷蛋白亚基和高分子量谷蛋白亚基 (HMW- GS)。HMW- GS具有相似的分子结构 ,即由中央重复序列、无重复的 N端和 C端组成。HMW- GS对小麦烘烤品质起着决定性作用 ,但因 HMW- GS类型不同而对加工品质的贡献大小各异。许多 HMW- GS基因已被揭示。实践证明 ,利用基因枪法 ,将 HMW- GS基因导入普通小麦的细胞核内 ,能够达到改良小麦烘焙品质的目的。随着分子生物学技术的不断发展 ,可望从营养和加工角度来改良小麦品质的特性     

大麦高赖氨酸的遗传与选择研究Ⅰ.大麦品种蛋白质组分及赖氨酸含量的分析

在 1 997～ 1 999年的 3年中 ,共测定了 2 7个大麦品种 (次 )的蛋白质和赖氨酸含量 ,并测定了其中7个品种的蛋白质组分及赖氨酸含量。结果表明 ,大麦品种的蛋白质与赖氨酸含量在年份间有一定的变化 ,但各年中品种间的高低顺序大体是一致的。大麦盐溶蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白分别占蛋白质总量的 3 0 .96%、3 6.76%、3 2 .2 8%。各组分中的赖氨酸 ,以盐溶蛋白中最高 ,谷蛋白中次之 ,醇溶蛋白中最低。因此 ,赖氨酸的改良应尽可能提高其盐溶蛋白的含量     

高粱淀粉胚乳低溶蛋白质的离析

从玉米胚乳分离出来的蛋白质组分,有各种名称:水溶或醇溶低谷蛋白,低溶蛋白,谷蛋白-2及富脯氨酸醇溶低谷蛋白。为明确起见,本文采用Wilson建议的玉米蛋白质术语,因此上述各类蛋白质均称为低溶蛋白(RSP),其特点是含有少量的天门冬氨酸与赖氨酸,大量的脯氨酸。与玉米醇溶蛋白(Zein)相比,丙氨酸与谷氨酸低而组氨酸与半胱氨酸高。本文描述高粱这类蛋白质的分离析。