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野生二粒小麦高分子量谷蛋白亚基等位变异分析

2020-12-03阅读(649)

野生二粒小麦高分子量谷蛋白亚基等位变异分析

论文摘要

小麦胚乳贮藏蛋白成分对小麦的品质具有重要作用,尤其是占贮减蛋白主要组分的小麦谷蛋白。小麦谷蛋白由高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）和低分子量谷蛋白亚基（LMW-GS）两部分组成;HMW-GS与LMW-GS的含量及组成可直接影响小麦面粉的加工和烘烤品质。本研究以由德国慕尼黑工业大学生命科学中心分子遗传室提供的175份野生二粒小麦为材料,利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）方法和质谱技术对上述材料的HMW-GS组成进行鉴定和分析,以期鉴定和筛选一些新的谷蛋白亚基,为进一步克隆优质蛋白基因奠定基础,为今后研究野生二粒小麦HMW-GS与小麦品质的关系提供研究基础,并为探索利用野生二粒小麦上的特异HMW-GS改良小麦品质的新途径提供理论依据。主要研究结果如下:l HMW-GS的SDS-PAGE分离鉴定利用单向一步SDS-PAGE技术分析了供试材料的高分子量麦谷蛋白亚基等位变异,在Glu-1位点共检测到36种变异类型,其中Glu-A1位点有4种类型:1、1*、2*和Null,出现频率分别为45.14%、2.86%、4.57%和47.43%;Glu-B1位点有32种类型,比普通小麦1B染色体上HMW-GS的变异类型丰富得多,其中7+8和14.1+15.1亚基分布频率最高（20.00%）,且有7个新亚基:1.1、5*、7*、12*、14.1、15.1和16*。供试小麦材料Glu-1位点的LMW-GS组合共有44种类型,以（null,14.1+15.1）组合为主要类型,占12.58%。该结果为进一步进行小麦亚基研究与品质改良提供了有意义的参考资料。l HMW-GS的MALDI-TOF-MS鉴定本研究对野生二粒小麦高分子量谷蛋白亚基采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）鉴定技术进行了优化,初步摸索出一套样品用量少、操作简便快速、适合高通量分析的技术体系。分析结果表明,15-20mg小麦种子样品足够进行质谱鉴定。图谱显示,不同高分子量蛋白组分分辨度较好,图谱清晰,分子量多集中在60-100kD之间。1Bx14.1、1By15.1、1Bx7*、1By12*和1Bx1.1这5个新亚基的质谱测定的分子量分别为82.9419kD、73.3575kD、86.1045kD、71.0637kD和88.4767kD。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 综述
  • 一、小麦种子蛋白的组成及其与品质的关系
  • 1.小麦种子蛋白的组成
  • 2.小麦谷蛋白亚基与品质的关系
  • 二、小麦谷蛋白亚基的分离分析方法
  • 1.聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）
  • 2.高效液相色谱（HPLC）
  • 3.高效毛细管电泳（HPCE）
  • 4.质谱（Mass Spectrometry,MS）技术
  • 三、本研究的基本思路和目标
  • 材料与方法
  • 一、实验材料
  • 二、麦谷蛋白十二烷基磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳
  • 1.仪器设备
  • 2.蛋白质提取
  • 3.SDS-PAGE
  • 三、麦谷蛋白质谱（MASS SPECTROMETRY,MS）
  • 1.仪器设备
  • 2.HMW-GS样品制备
  • 3.MALDI-TOF-MS
  • 四、高分子量麦谷蛋白亚基的确定
  • 五、GLU-1位点遗传多样性
  • 结果与分析
  • 一、高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）的凝胶电泳分析
  • 1.高分子量谷蛋白亚基的鉴定
  • 2.高分子量谷蛋白亚基等位基因的遗传变异
  • 3.HMW-GS组合类型的分布
  • 二、高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）的质谱分析
  • 讨论
  • 一、关于SDS-PAGE分离分析的实验条件
  • 1.麦谷蛋白提取条件
  • 2.SDS-PAGE凝胶电泳
  • 二、小麦高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）的分离与鉴定
  • 1.野生二粒小麦HMW-GS的SDS-PAGE分析
  • 2.野生二粒小麦HMW-GS的MS分析
  • 三、有待进一步研究的问题
  • 参考文献
  • 致谢

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