小麦高分子量谷蛋白亚基的研究进展及其与面包主要烘烤品质指标间的关系

综述了国内外对小麦高分子量谷蛋白亚基的研究进展,主要包括亚基的结构及遗传特点,优质亚基的组成、聚合及与面包烘烤品质的关系等内容。     

小麦胚乳贮藏蛋白高分子量谷蛋白亚基抗血清的制备

本文利用纯化的小麦胚贮藏蛋白高分子量谷蛋白亚基为抗原制备了８个不同的兔抗血清,并对这些抗血清与不同品种小麦贮藏蛋白的免疫化学反应进行了研究。结果表明;ＨＭＷ－ＧＳ具有较好的免疫原性,能够产生较高效价的抗血清;ＨＭＷ－ＧＳ抗血清与小麦胚服全蛋白具有较强的反应,但与醇溶蛋白反应较弱;ＨＭＷ－ＧＳ抗血清可用于小麦品质性状的测定,但不能有效地鉴别不同的ＨＭＷ－ＧＳ。     

小麦品种籽粒蛋白质品质的研究

对小麦品种籽粒蛋白质品质性状的系统分析认为,籽粒的蛋白质品质主要由籽粒的蛋白质含量、氨基酸特别是限制性氨基酸含量、蛋白质组分、蛋白质组分中的氨基酸构成和含量、面筋含量、沉淀值及谷蛋白高分子量亚基的数量等亚性状组成;当品种的蛋白质含量相同时,蛋白质组分也可以表现出较大的差异;清蛋白和球蛋白中限制性氨基酸含量较高,醇溶蛋白中含量较低;谷蛋白高分子亚基的数量和湿面筋含量对面包的烘烤体积影响较大,其次为沉淀值和贮藏性蛋白质的含量。     

一些优质小麦及其杂种后代高分子量谷蛋白亚基组成与面包品质之关系

应用ＳＤＳ－ＰＡＧＥ技术分析了陕优２２５等１６个品种及３个组合杂种后代分离材料高分子量谷蛋白亚基组成及与面包品质的关系。结果表明，普通小麦中罕见的Ｇｌｕ－Ｂ１编码来基１４＋１５象Ｇｌｕ－Ｄ１编码亚基５＋１０一样，对面包品质有重要贡献，存在于陕优２２５、小偃６号等优质品种中。     

四川三个专用小麦的贮藏蛋白分析

采用SDS -PAGE和APAGE方法对四川 3个不同品质特性的小麦品种在不同收获期、不同发芽程度以及杂种F1的醇溶蛋白和谷蛋白亚基进行分析 ,结果表明 :①高分子谷蛋白亚基的组成虽然在小麦的品质上起着重要作用 ,但仍然受到醇溶蛋白和低分子谷蛋白组成的影响。具 5 + 10亚基的小麦品种不一定具有优良的面包烘烤品质 ;②无论醇溶蛋白还是谷蛋白 ,杂种F1的带型呈共显性遗传 ;③在较为正常的收获期内 ,收获时间或轻度发芽的种子对贮藏蛋白的组成无影响。     

利用RIL-6群体研究HMW-GS对小麦品质指标的影响

【目的】小麦高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）与小麦品种的烘烤品质密切相关。利用重组自交系研究同一基因位点不同亚基和不同基因位点亚基组合对品质性状的作用，为小麦品质改良提供参考。【方法】以含190个株系的RIL-6（重组自交系）群体为材料，研究HMW-GS对小麦主要品质指标的影响。【结果】同一基因位点不同亚基在籽粒硬度、干面筋含量和蛋白质含量等3个性状上差异均没有达到显著水平；不同亚基组合对面团形成时间、面团稳定时间、断裂时间、和面时间、沉淀值、面筋指数、拉伸曲线面积、延伸度、最大拉伸阻力、8分钟尾高、峰高、面包体积、面包评分和面包坚实度等14个主要品质指标有不同程度的显著影响；RIL-6群体的8种不同基因位点的亚基组合的蛋白质含量没有显著差异，其它各性状包括面粉理化特性、面团流变学特性和面包品质指标均有不同程度的差异。【结论】同一基因位点不同亚基和不同基因位点亚基组合对小麦主要品质性状具有重要作用。     

小麦HMW-GS及其评分与部分品质关系的研究

通过对小麦HMW谷蛋白亚基（HMW－GS）与部分品质性状关系的分析结果表明：亚基5＋10对各个品质性状贡献均好，亚基2＋12对各个品质性状贡献一般，亚基3＋12、N表现较差。通过对4种HMW－GS评分方法与品质性状的相关性分析结果表明：不同评分方法与品质性状的相关性不同，依据评分评价品种时，应根据不同品质指标采用相应的评分方法。在数量化回归的基础上，确定了面包体积和HMW麦谷蛋白亚基的定量关系。     

中国小麦品种品质评价体系建立与分子改良技术研究

中国小麦品种品质评价体系建立与分子改良技术研究主要进展包括4个方面，（1）从食品品质-性状-蛋白质-DNA四个层次对中国230份小麦品种的6类49个品质性状进行深入系统研究，建立了中国小麦品种品质评价体系；建立了中国面条标准化实验制作与评价方法，明确了选种指标，建立并验证其分子标记选择体系，还优化并完善面包、北方馒头和饼干的评价方法与选种指标；（2）创立高分子量谷蛋白亚基酸性毛细管电泳（A-CE）与高低分子量谷蛋白亚基质谱（MS）鉴定方法；发现了与面筋强度直接相关的水溶性蛋白WS-6；改进SDS-PAGE方法，明确了面包和面条对亚基组成的要求。筛选出Glu-B1和Glu-D3位点8个亚基的STS标记，明确了Glu-D3位点亚基与基因的关系；在小麦近缘种中鉴定了15个新亚基，丰富了品质改良的候选基因资源；（3）阐明了从农家种、历史改良品种到目前主栽品种的籽粒硬度演变规律和等位变异特点，发现7个新等位基因，修正硬度形成的分子理论；（4）制定全国小麦品质区划方案，为全国品质育种提供了3批亲本。为了更好推动中国小麦品质改良工作的发展，建议加强4个方面的工作。     

普通小麦高分子量谷蛋白亚基与沉淀值的关系

运用ＳＤＳ－ＰＡＧＥ分析了２个杂交组合Ｆ３株系和国内１４个普通小麦品种的ＨＭＷ谷蛋白亚基组成、亚基对ＳＤＳ沉淀值的效应、Ｇｌｕ－１品质评分与ＳＤＳ沉淀值的关系。结果表明,不同亚基对ＳＤＳ沉淀值的贡献不同。其中,亚基５＋１０优于２＋１２或４＋１２;１和２,７＋８和７＋９的作用相近。Ｇｌｕ－１品质评分与ＳＤＳ沉淀值极显著正相关     

小麦面筋指数与HMW—GS和面包烘烤品质间的关系研究

本试验在分析大量样本的基础上,对供试小麦品种的面筋指数进行了系统探讨,研究了面筋指数与HMW—GS及面包烘烤品质参数的关系,结果表明：不同亚基的等位基因变异位点其所含面筋指数的量大小不一,面筋指数与面包体积和面包评分呈极显著正相关。     

小麦品种品质性状变异及优质基因的鉴定

分析了50个小麦品种的蛋白质含量、SDS沉降值、碱性水保持力和膨胀势等品质性状的变异,分别用PCR特异扩增和SDS-PAGE对1Dx5、1Dy10亚基基因和糯质基因进行了检测.筛选出一批高蛋白、强面筋的小麦品种,如MW18、安农9043、安农91168和安农9267,都含有1D5 10亚基基因.筛选出碱性水保持力和蛋白质含量都较低的小麦品种Tincurrin、皖麦48和Caldwell,推荐作为软质小麦育种的亲本使用.鉴定出小麦品种扬97-65和川96003缺Wx-B1,#445缺Wx-A1.试验表明,高分子量麦谷蛋白5 10亚基基因在现有小麦品种中已有较高的比例,而糯质蛋白基因缺失型品种尚少见.     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基组成与面包烘烤品质关系的研究

研究高分子量麦谷蛋白亚基组成与小麦品质性状(SDS沉降值、比沉降值)的关系.结果表明,Glu-Al、Glu-Bl和Glu-Dl位点控制的亚基等位变异与品质性状密切相关.在Glu-Al位点控制的3种亚基等位变异类型中,对品质的效应以1=2*＞N(缺失);在Glu-Bl位点控制的4种亚基等位变异类型中,对品质的效应以17+18=7+8＞7+9=6+8;在Glu-Dl位点控制的2种亚基等位变异类型中,对品质的效应以5+10＞2+12.具亚基1或2*,17+18或7+8,5+10组合类型的小麦品种可望有较好的烘烤品质.     

节节麦高分子量谷蛋白Dx5~t+Dy12~t亚基组合中Dy12~t亚基的序列测定与分析

为了认识节节麦5t+12t亚基品质表现突出的分子基础,利用SDS-PAGE分析研究了该亚基组合中12t亚基的电泳迁移率并克隆和测序了该亚基基因。结果表明,该12t亚基在SDS-PAGE上的电泳迁移率与普通小麦中的Dy12具有一致的电泳迁移率,但与Dy10的电泳迁移率差异明显。而氨基酸序列比较结果显示,12t亚基的分子序列与Dy10的相似程度非常高,二者仅存在4个氨基酸的替换,而它与Dy12的分子序列存在较大的差异,不但包括12个氨基酸的替换,同时包括2个六肽氨基酸和另外4个氨基酸部位的插入和缺失变化。本研究结果表明,节节麦高分子量谷蛋白Dx5t+Dy12t亚基赋予小麦优良加工品质的主要原因可能与12t亚基与小麦Dy10非常相似,导致这一亚基组合更倾向与Dx5+Dy10有一定关系。     

高分子量麦谷蛋白亚基作为面包小麦品种烘烤品质评价指标的研究

以面包小麦品种为材料,研究了高分子量麦谷蛋白亚基与小麦品质性状（包括籽粒蛋白质含量、ＳＤＳ沉降值及比沉降值）的关系。相关分析及逐步回归分析结果表明,Ｇｌｕ－Ｂ１和ＧＬｕ－Ｄ１位点控制的亚基等位变异与品质性状密切相关。Ｇｌｕ－Ｂ１的品质效应来源于７＋８亚基、１７＋１８亚基与７＋９亚基之间的差异;Ｇ１ｕ－Ｄ１的品质效应则来源于５＋１０亚基与２＋１２亚基之间的差异。还对现有的几种高分子量麦谷蛋白亚基的评分方法进行了评价。     

高分子量谷蛋白亚基组成及其含量与小麦品质关系研究

 测定了国内外 2 33份小麦面粉样品的沉降值、谷蛋白大聚体 (GMP)含量及其高分子量谷蛋白亚基(HMW GS)组成与含量。结果表明 ,国内小麦品种 (系 )A1位点亚基 1出现的频率最高 ,而亚基 2 出现的频率较低 ;B1位点 7+8亚基对出现的频率最高 ,其次是 7+9亚基对 ;D1位点 2 +12亚基对出现的频率高于其它亚基对。亚基组成与品质关系密切 ,亚基评分与HMW谷蛋白总量、沉降值和GMP含量的相关均达到极显著水平。HMW GS含量与小麦品质相关性更高 ,5 +10亚基对含量与品质的相关性明显高于其它亚基对 ,2 +12、7+8、7+9、4 +12亚基对含量与品质的相关性也达到极显著水平。GMP含量测量简单 ,用样量少 ,且与沉降值、HMW谷蛋白总量、X 型、Y 型亚基含量和多种亚基及亚基对含量呈显著正相关 ,可作为小麦品质早代选择的指标。     

陕西省小麦品种资源高分子量谷蛋白亚基组成研究

研究了陕西省主要小麦资源高分子量谷蛋白亚基组成及其与加工品质的关系。结果表明 ,农家种亚基类型单一 ,育成种和早期国外种亚基类型分布不尽合理 ,3类材料均缺乏优质亚基 ;近期国外品种 Glu- 13个基因位点优质亚基数量较多 ,特别是 5 +10亚基 ,应加强引进、研究和利用 ;亚基 1(Glu- A1a) ,14 +15 (Glu- B1h) ,17+18(Glu- B1i)和 5 +10 (Glu- D1d)分别对多种加工品质性状效应较大 ,均为优质亚基 ;3个基因位点对加工品质的贡献值大小次序为 Glu- D1>Glu- A1>Glu- B1。     

Composition and Content of High-Molecular-Weight Glutenin Subunits and Their Effects on Wheat Quality

Sedimentation values, flour glutenin macropolymer (GMP) contents, composition and contents of high-molecular-weight (HMW) glutenin subunits (GS) of 233 flour samples were determined. Our data indicated that subunit 1 occurred more frequently at Glu-A1, subunit pair 7 + 8 at Glu- B1 and 2 + 12 at Glu-D1. The significant relationships between Glu-1 quality score and total HMW glutenin content, sedimentation value and GMP content suggested that the composition of HMW-GS affects wheat quality strongly. Moreover,the total content of HMW-GS was correlated with certain quality parameters more significantly. Relationship between subunit 5 + 10 content and breadmaking quality was better than others, but 2 + 12, 7 + 8, 7 + 9 and 4 + 12 also correlated with certain quality parameters significantly. The contents of total HMW-glutenin, x-type subunits and y-type subunits related with sedimentation value, flour GMP content, and Glu-1 quality score more strongly than that of individual subunit or subunit pair. The flour GMP content, with excellent correlation to sedimentation value, total contents of HMW glutenin, x- and y-type subunits and many other quality parameters, could be an ideal indicator of breadmaking quality at earlier generations for breeding purpose for its simple procedure and small scale.     

不同基因型小麦高分子量麦谷蛋白亚基与品质关系

选用10个山西省推广的小麦品种作为试验材料,分析了它们高分子量麦谷蛋白亚基的组成,测定了10个品种的品质指标,对HMW-GS组成与品质指标的相关性做了研究,结果表明,供试小麦所含亚基类型主要以2+12,7+9等为主;优质亚基对小麦面包烘烤品质的显著性差异主要表现在Zeleny沉降值上,亚基5+10对小麦Zeleny沉降值有显著影响;所试小麦品种大部分缺乏5+10,1,2*,17+18,14+15等优质亚基,今后在小麦的育种工作中,应选用含有优质亚基的亲本以提高小麦品质。     

普通小麦胚乳谷蛋白亚基的遗传研究 高分子量谷蛋白亚基变异的多样性及其在F#-1的遗传行为

本文研究了70个普通小麦品种和4个烘烤品质优良的亲本与4个农艺亲本间配置的20个正反交F#-1,以及1个杂交小麦F#-1的胚乳高分子量谷蛋白亚基。发现它们在品种间的变异较大,在品种内是稳定和一致的。它们在杂种F#-1呈现共显性遗传和倾母现象。讨论了杂种F#-1胚乳高分子量谷蛋白亚基共显性遗传在杂种判断和品种纯度鉴定中的应用。     

麦谷蛋白Glu-2位点等位变异对品质特性的影响

利用单向一步SDS-PAGE技术,对我国推广的54份优质品种D型低分子量亚基(GIu-2)位点变异进行了初步分析,同时对高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成同为1,14+15,2+12的部分优质和非优质品种(系)GIu-2位点进行了比较研究。结果表明,我国优质小麦品种在Giu-2位点的等位变异较大,在HWM-GS组成为1,7+8,5+10的品种中,发现5种Glu-2位点等位变异组合;HMW-GS组成为1,7+8,2+12的品种中,发现3种Glu-2位点等位变异组合;而在HMW-GS组成为1,14+15,2+12的小偃6号类型(陕优225,小偃54,PH822等)品种中,Glu-2位点无变异。进一步对HMW-GS组成为1,14+15,2+12的优质品种和非优质品种(系)进行比较发现,中筋和弱筋品种(系)的Glu-2位点表现为非小偃6号类型时,且变异较大。分析认为,小偃6号类型品种的优良品质可能是由Gtu-2位点亚基与1,14+15,2+12高分子量亚基组成共同决定的。