大豆属种子蛋白的电泳分析

用SDS梯度聚丙烯酰胺凝胶电泳分析了Glycine亚属10个种共26份收集物的种子蛋白,片与soja亚属的典型种子蛋白谱进行比较。一般说来,多年生种含有与soja亚属的大豆球蛋白和β—副大豆球蛋白相似的相应迁移率的种子蛋白,但变异更为广泛,除β—副大豆球蛋白各亚基定位的凝胶区域里变异更显著而普遍外,还观察到大豆球蛋白A、B亚基定位的凝胶区域中电泳带型的变异。每种都产生一个独特的电泳谱而能相互区别。根据种子蛋白电泳类型,9个多年生种可分为三组。第一定组仅G.tomentella一种,其电泳谱与soja亚属最为接近。第二组包括G.cladestina、G.canescens G.latrobeana和G.argyraea四种,第三组由G.tabacina、G.latifolia、G.cyrtola6a和G.falcata四种组成。而G.wightii的电泳谱是最为独特的。在多数种内各收集物之间观察到相对小的种子蛋白变异。     

利用蛋白质组学技术鉴定大豆籽粒贮藏蛋白A1aB1b亚基缺失体

利用SDS-PAGE对220份大豆种子贮藏蛋白亚基含量进行筛选,在获得大豆籽粒贮藏蛋白11S组分组I亚基变异种质的基础上,经双向电泳分辨大豆贮藏蛋白亚基正常品种(南农大黄豆)和亚基变异品种(桂阳紫金豆)成熟种子总蛋白的蛋白质组.用PDQuest软件分析双向电泳凝胶图谱,发现在大豆贮藏蛋白11S酸性亚基位置有等电点和分子量分别为5.40和37.85kDa、5.24和37.2kDa、5.15和37.05kDa的蛋白质点在正常种子中表达而在变异种质种子中未表达.对这3个蛋白质点用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)测定其胶内酶解后的肽质量指纹谱(PMF),对获得的PMF用Mascot软件在NCBInr数据库中查询比对,鉴定出这3个蛋白质点均为大豆球蛋白A1aB1b亚基同源三聚体,表明变异种质种子缺少贮藏蛋白A1aB1b亚基.     

大豆种子7S、11S球蛋白及7S球蛋白亚基的研究

利用线性梯度SDS-PAGE方法分析了黑龙江省422份大豆资源材料的7S和11S球蛋白含量、7S球蛋白α′、α和β亚基的含量变化，以及百粒重、蛋白含量、油分含量、11S球蛋白、7S 球蛋白、11S/7S比值的相关性。结果表明大豆种子贮藏蛋白品种间亚基带型基本一致，但是品种间相同亚基含量差异很大，变异系数均大于10％，变异类型丰富，本实验发现1份α′亚基缺失材料。大豆百粒重、蛋白含量、油分含量、11S球蛋白、7S 球蛋白以及11S/7S比值之间的相关性结果表明：11S球蛋白含量和7S球蛋白含量间（r=-1**）、蛋白含量和油分含量间（r=-0.776**）显著负相关；11S/7S 比值和百粒重、蛋白含量以及油分含量间无关.     

半野生大豆7S贮藏蛋白的提取及某些特性的研究

我们采用Thanh的方法获得了中国半野生大豆(Glycine gracilis)和栽培大豆(Glycine max.)“早熟二号”7s贮藏蛋白(Conglycinin)。测定了它的三个主要亚基分子量,它们是:α′:81000,α_177000,β:57000道尔顿。比较了半野生种和栽培种7s蛋白的氨基酸组成,发现半野生种的蛋氨酸含量比栽培种高出两倍多。同时,研究了7s蛋白在种子中积累的过程,半野生种7s蛋白从种子单粒重(鲜重)为23.3mg时开始出现,以后逐渐增加,至86.9mg时趋于稳定。栽培种从种子单粒重(鲜重)为32.2mg时开始出现,以后逐渐增加,至170.9mg时趋于稳定。     

三种大豆种子贮藏蛋白亚基缺失种质的筛选与鉴定

蛋白质组分改良是国内外大豆蛋白质品质育种的研究热点之一。大豆种子贮藏蛋白主要包括11S球蛋白和7Sβ-伴大豆球蛋白,它们也是大豆蛋白营养价值和功能特性的决定组分。利用我国自然突变产生的亚基缺失体材料通过聚合育种,并经聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE)分析鉴定表明:已获得A3+α’亚基缺失、只含有β亚基、只含有α+β亚基、只含有α’+β亚基、只含有7S亚基和A5A4B3亚基缺失、A2A1aA1b含量极低、B1aB1bB2含量极低等系列单缺、双缺、多缺的贮藏蛋白亚基组成类型新种质,其中A3+α’亚基缺失、只含有α+β亚基、只含有7S亚基3种种质均能正常生长、结实,并稳定遗传;只含7S亚基类型大豆种子贮藏蛋白的7S组分总量含量最高;A3+α’亚基缺失类型大豆种子贮藏蛋白11S组分总含量最高;在11S+7S组分总量上由高到低依次是A3+α’亚基缺失类型只含7S亚基类型只含α+β亚基类型;11S/7S比值的变异范围在0.14~1.27。三种类型种质完熟期基本在105~111 d;百粒重基本一致;A3+α’亚基缺失类型大豆单株产量最高平均为55.12 g;只含α+β亚基类型蛋脂总量最低为57.6%,蛋白质含量由高到低依次为只含7S亚基类型、A3+α’亚基缺失类型、只含α+β亚基类型,脂肪含量由高到低依次为:只含α+β亚基类型、只含7S亚基类型、A3+α’亚基缺失类型。     

野生大豆与栽培大豆种子贮藏蛋白含量的PAGE分析

对黄河三角洲野生大豆与栽培大豆贮藏蛋白进行比较分析,用不同溶剂系统高速离心提取野生大豆和栽培大豆鲁豆1号、鲁豆10、河豆12和中黄20种子中的贮藏蛋白,采用紫外分光光度法比较贮藏蛋白质含量,聚丙烯酰胺电泳法分析贮藏蛋白谱带差异.结果发现:野生大豆种子贮存蛋白总含量稍低于栽培大豆种子;栽培大豆种子叶醇溶蛋白和水溶蛋白明显高于野生大豆;野生大豆种子中盐溶蛋白的含量高于其它4种栽培大豆.PAGE谱带表明.不论是水溶蛋白还是盐溶蛋白,在高分子量处,野生大豆有两条蛋白谱带不同于栽培大豆,说明在贮藏蛋白水平野生大豆与山东普通栽培大豆之间存在一定的差异.     

中国和越南大豆种质资源贮藏蛋白亚基组成的鉴定

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE)对收集于中国、越南的850份大豆资源贮藏蛋白的亚基组成进行分析。在222份中国栽培大豆品种中检测到14粒7S球蛋白b-亚基少型种子。在黑农35、黑农38和黑农41中筛选到11S球蛋白A3–、A4–亚基缺失或减少的类型。另外,利用越南b-少型种质选育到一个‘b-少’品系。两个越南渭公河流域的野生大豆不仅具有&;#61537;&;#61602;-及&;#61537;-亚基的缺失变异特性,还具有根瘤成瘤性高,豆荚抗食心虫的特性,是大豆品质改良育种的重要基础材料。     

大豆种子贮藏蛋白遗传改良研究进展

大豆种子中含有40%左右的蛋白质,是世界重要的植物蛋白来源,7S和11S组分是大豆种子贮藏蛋白的主要构成部分,约占70%.7S组分主要由a,、a、β亚基构成,这三个亚基分别由Cgy1、Cgy2和Cgy3基因控制;11S组分由酸性多肽链和碱性多肽链组成的A1aB1b、A1bB2、A2B1a,、A3B4和A5A4B3等五个亚基构成.这些亚基分别由Gy1、Gy2、Gy3、Gy4和Gy5基因控制.大豆种子贮藏蛋白亚基变异类型丰富,除对大豆种质进行筛选外,国外研究者已通过杂交育种和辐射诱变育种培育出了高11S/7S比值的品系.通过外源基因导入和编码大豆贮藏蛋白基因修饰来提高大豆种子蛋白品质的遗传工程方面已经起步.理化诱变也是改良大豆蛋白品质的一条可行途径.所有这些研究对于改良大豆贮藏蛋白的营养价值和加工品质都具有重要意义.     

β-伴大豆球蛋白β亚基的纯化及免疫活性鉴定

等电点沉淀法和凝胶过滤层析提纯的β-伴大豆球蛋白经6 mol·L-1脲变性后解聚为游离亚基,利用DEAE琼脂糖凝胶F F离子交换层析分离纯化β-伴大豆球蛋自亚基,并对纯化亚基进行透析复性.同时将β-伴大豆球蛋白免疫家兔制备抗血清,利用免疫印迹方法检测纯化的亚基与β-伴大豆球蛋白抗血清是否发生免疫反应.结果表明:利用DEAE琼脂糖凝胶F F阴离子交换层析可以纯化出高纯度的β-伴大豆球蛋白β亚基,纯化的β亚基可以志抗β-伴大豆球蛋白抗体结合,具有免疫活性.     

天然大豆球蛋白亚基的分离纯化

利用变性剂脲和还原剂β-巯基乙醇解聚大豆球蛋白,在还原条件下通过DEAE琼脂糖凝胶F阴离子交换层析分离大豆球蛋白亚基,并对制备的亚基进行复性,从而建立了系统的分离纯化大豆球蛋白天然亚基的方法。对该方法分离亚基的产率和亚基的纯度进行评定,并利用大豆球蛋白免疫家兔制备的抗血清检测各种纯化亚基的免疫活性。结果表明：在还原条件下利用阴离子交换层析,可以有效的分离大豆球蛋白的碱性亚基和不同种类的酸性亚基。该方法的产率较高,以大豆球蛋白分离纯化碱性亚基及酸性亚基A1a, A2, A3, A4的产率分别为23.93%,14.95%,14.33%,12.06%,7.12%。制备的碱性亚基和酸性亚基A1a, A2 , A3, A4的纯度分别为84.39%,90.48%,92.00%,65.91%,85.00%;纯化亚基能与抗大豆球蛋白血清特异性结合,具有免疫活性。     

大豆贮藏蛋白亚基积累进程及品种间差异

采用SDS-PAGE,以5个具有主要贮藏蛋白亚基含量变异的大豆品种为材料,探讨蛋白亚基在子叶和胚中积累时间进程以及品种间差异,结果表明:(1)同一品种子叶和胚中主要贮藏蛋白亚基构成基本一致,但部分亚基带在两个部位出现时间上存在差异;胚中各亚基积累量与相应时期子叶中对应亚基的积累量相比,除α'亚基积累量略少外,其余亚基积累量都明显相对较低.(2)不同品种间蛋白亚基带出现的时间也存在差异,早的品种其子叶在开花后20d左右即可检测到几乎所有蛋白亚基带,迟的品种到25d左右才能检测到.(3)所用研究材料缺失的蛋白亚基,在发育过程中的胚和子叶中都未出现电泳带.(4)β亚基带在所分析品种的胚和子叶中皆出现.     

β-伴大豆球蛋白α'亚基和β亚基基因双价RNAi表达载体抑制大豆抗原蛋白的表达

为幼龄动物提供优质的大豆饲料,同时有效抑制α'亚基和β亚基基因表达量,根据dsRNAi原理,以α'亚基基因RNAi重组植物表达载体p CAMBIA3301-PFNZ-BADH为基础,构建以BADH安全标记为筛选标记的α'亚基和β亚基基因双价RNAi植物表达载体。用根癌农杆菌介导法转化大豆子叶节,并对再生植株进行分子生物学检测。结果表明:成功构建β-伴大豆球蛋白α'亚基和β亚基基因双价RNAi表达载体,并获得大豆转基因植株。T1转基因大豆植株经PCR检测得到11株阳性转化株,经Southern杂交检测证明构建的双价植物表达载体已经以1~2个拷贝整合到大豆基因组中,实时荧光定量PCR检测表明β-伴大豆球蛋白α'亚基和β亚基基因的表达被明显抑制。     

栽培与野生大豆资源抗种子劣变性差异的研究

用甲醇胁迫，高温高湿等加速老化法，鉴定了１０个栽培大豆和野生大豆品种的抗种子劣变性，结果表明，人工老化后，各野生大豆品种仍保持较高的种子活力，而栽培大豆的种子活力下降较快，电镜观察发现，野生大豆的种皮栅状细胞排列紧密，细胞层厚度大大高于栽培大豆，种皮发芽孔小于栽培大豆，这正是野生大豆高抗种子劣变的原因所在。     

东北大豆品种贮藏蛋白7S和11S组分及其亚基相对含量分析

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析了黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古4省(区)近10 a来通过审定的163个大豆品种的11s和7s球蛋白亚基组成、相对百分含量和11s/7S比值,并对其进行了省份问比较分析和相关性分析.结果表明:品种问大豆蛋白各亚基的相埘含量存在较大差异;163份供试材料的7s、11S球蛋白平均相对含量分别为28.95%和56.30%.变幅分别为18.40%～36.20%和47.90%～71.50%,11S/7S比值的变异幅度在1.34～3.32之间,平均值为1.97;初步筛选出α和A3缺失或稀少的特异大豆品种9份;吉林、黑龙江、辽宁和内蒙古4个地区大豆群体蛋白亚基组成及11S/7S比值存在显著差异.7S和11S组分含量问存在极显著的负相关(r=-0.2862,P<0.01).东北大豆品种贮藏蛋白7S和11S组分及其亚基相对含量存在显著变异,为大豆品质育种和豆制品加工业原料选择提供了丰富的物质基础.     

大豆起源地的三个新论据

中国不同地区野生大豆(G. soja)和栽培大豆(G. max),从生态学、品质化学与种子蛋白电泳生化分析三个方面研究了大豆的起源地问题,都为大豆主要起源于华北,特别是以35°N为中心黄河流域地区提供了新的论据。     

江西省大豆种质资源7S和11S球蛋白及其亚基相对含量分析

为明确江西省大豆球蛋白各亚基相对含量及其比例,促进营养或加工品质优良大豆资源的挖掘与应用。本研究采用SDS-PAGE方法结合Gel-Pro Analyzer 4.5软件对供试的131份江西省大豆种质资源球蛋白及其亚基相对含量进行分析。结果表明:江西省大豆资源的7S、11S球蛋白及其亚基相对含量具有丰富的遗传变异,供试材料7S和11S球蛋白相对含量的变幅、平均值及变异系数分别为18.01%~52.21%、32.64%、19.46%和47.79%~81.99%、67.35%、9.43%,11S/7S比值范围为0.92~4.55,平均值为2.19,变异系数为30.64%,且筛选鉴定出3个11S/7S比值大于4.0和4个α′亚基、α亚基或β亚基含量较低的优异大豆种质资源,这些资源的挖掘为大豆品质的改良提供了材料和参考。     

栽培、野生、半野生大豆蛋白质含量及氨基酸组成的初步分析

本文分析了栽培、野生、半野生大豆及天然杂交种种子蛋白质含量及其氮基酸组成。 种子蛋白质含量平均以野生大豆最高,栽培大豆最低,半野生大豆和天然杂种的蛋白质含量相似,介于栽培和野生大豆之间。 大豆种子蛋白质的氨基酸组成比较齐全,硫氨基酸(胱氨酸、蛋氨酸)含量较低。大豆类型间含硫氨基酸含量差异不明显。栽培大豆的天冬氨酸和苯丙氨酸含量显著高于野生大豆,而组氨酸和精氨酸含量显著低于野生大豆。 大豆种子蛋白质含量与含硫氨基酸含量呈显著的负相关。因而在提高蛋白质含量的同时提高含硫氨基酸含量是困难的。但大豆品种(品系)间含硫氨基酸含量差异较大,筛选含硫氨基酸含量高的资源是有可能的。 高纬度地区栽培大豆蛋白质含量低于低纬度的大豆。野生大豆则相反,高纬度地区野生大豆蛋白质含量高于低纬度地区野生大豆。     

黑龙江省大豆品种球蛋白含量比较及其豆腐产品的研究初报

从省内各地区收集53个栽培大豆品种,按Appu Rao和Narasinga Rao的方法,分离鉴定各品种种子蛋白中球蛋白的数量。结果表明,黑龙江省栽培大豆品种种子球蛋白含量占种子蛋白质含量的34.54—80.77％,含量的变幅较大,表明品种间有明显的差异。其中球蛋白含量在60％以上的有11个品种,占品种总数的20.75％,含量在50％以上的品种有22个,占41.51％,还有20个品种其含量低于50％,占品种总数的32.1％。 大豆种子蛋白中的球蛋白占绝大部份。各品种球蛋白含量明显影响豆腐产品的数量。品种的球蛋白与豆腐湿重呈显著正相关,回归分析表明,豆腐湿重对球蛋白存在着线性关系。豆腐干重与球蛋白组分7S/11S值达显著水平,回归分析表明,豆腐干重对7S/11S的回归分析存在着线性关系。     

中国大豆种质11S球蛋白A5A4B3和A3B4亚基缺失的分子机制

我国大豆种质资源中存在着丰富的主要贮藏蛋白亚基变异类型,它们是大豆品质改良和育种重要的种质基础,因而研究其变异发生的机制有着积极的指导作用.以7个A5A4B3亚基缺失体、2个A3B4亚基缺失体和正常品种为材料,在采用SDS-PAGE验证亚基缺失表现稳定的前提下,克隆得到缺失亚基所对应的基因序列和cDNA序列,然后通过与NCBI上已公布的正常序列进行比较,发现7个材料编码A5A4B3亚基的DNA序列和cDNA序列的起始密码子都由ATG突,变成了ATA,形成一个严重错误的翻译阅读框,引起缺失;2个材料编码A3B4亚基的DNA序列并无明显筹异,但cDNA序列的终止密码子都由TAA突变成了CAA,可能会导致翻译出来的亚基前体额外多出17个氨基酸的尾巴,引起缺失.     

栽培大豆与野生大豆杂交问题的探讨

野生大豆作亲本,其杂种后代往往蔓化倒伏.早熟栽培大豆和晚熟野生或丰野生大豆杂交,有限、亚有限结荚习性或矮秆的栽培大豆与野生、半野生大豆杂交,F_2代较易分离出栽培大豆类型.用某一栽培大豆为测配亲本,与多个野生、半野生大豆杂交,测定亲本配合力,发现优良的野生、半野生大豆亲本.杂种后代回交,不管从那一代开始,都应选择直立或半直立栽培大豆类型的后代作亲本,轮回亲本最好是有限结荚习性的栽培大豆品种.百粒重的提高在于选择百粒重大、遗传性强的栽培大豆品种(系)作亲本.