大麦醇溶蛋白与麦芽品质关系的研究进展

综述了近年来有关大麦醇溶蛋白和麦芽品质之间关系的研究进展,分析了醇溶蛋白电泳条带模型与麦芽品质之间的关系。多数研究结果表明,二者之间没有关系,但是采用聚类分析发现,醇溶蛋白电泳模型以麦芽品质为依据进行分类是有效的;有关D醇溶蛋白与麦芽品质之间关系的研究结论也不一致,有研究认为D醇溶蛋白与麦芽浸出率之间呈显著负相关,并且这种关系不受品种和年份的影响。但有人利用Hor3缺失的近等基因系进行的研究结果则并不支持这一观点。另据研究,由D醇溶蛋白和B醇溶蛋白组成的凝胶组分含量与麦芽品质呈负相关。     

氮肥施用时期对啤酒大麦籽粒醇溶蛋白组分含量和β-淀粉酶活性的影响

氮肥施用时期显著影响籽粒蛋白质含量、B醇溶蛋白和C醇溶蛋白组分含量,而对D醇溶蛋白组分含量的影响不显著;与前期施氮相比,后期施用氮肥显著增加籽粒蛋白质和三种醇溶蛋白组分的含量。品种对B、C醇溶蛋白含量的影响要比氮肥施用时期大,而籽粒蛋白质和D醇溶蛋白含量的差异主要是由氮肥施用时期的差异引起的。生育后期施用氮肥增加β-淀粉酶活性。     

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。     

燕麦种质资源醇溶蛋白遗传多样性研究

为了给燕麦种质资源的收集、保护以及利用提供信息,采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)对74份燕麦种质资源进行了醇溶蛋白遗传多样性分析.结果表明,供试燕麦醇溶蛋白位点存在丰富的等位变异,共检测到73种燕麦醇溶蛋白图谱.其醇溶蛋白带纹遗传相似系数为0.1667～1.000,平均遗传相似系数为0.4964.共分离出19种迁移率不同的醇溶蛋白带纹,醇溶蛋白的带纹多态性为100%.等位基因平均遗传多样性指数为0.5229,表明供试燕麦种质醇溶蛋白变异丰富,存在广泛的遗传多样性.基于燕麦醇溶蛋白聚类分析将74份材料分为6类,部分供试材料分类结果与其地理来源有关.     

济麦20 α 醇溶蛋白基因的克隆与序列分析

α 醇溶蛋白不仅与小麦面粉的加工品质密切相关,也是诱发乳糜泻（celiac disease,CD）的主要活力蛋白。为了解强筋优质小麦济麦20的α 醇溶蛋白组成及其CD毒性,利用1对α 醇溶蛋白特异引物,采用基因组PCR法,从济麦20中扩增、克隆了27个具有独特编码区的核苷酸序列(命名为：JM20A 1~ JM20A 27,GenBank注册号为：JN831386~JN831392和JX828280~JX828311)。其中,18个核苷酸序列（ JM20A 1~ JM20A 18）具有完整的开放阅读框, 可编码280~313个氨基酸残基组成的α 醇溶蛋白。这18个基因的氨基酸序列除JM20A 1和JM20A 2在特征II区含有1个额外的半胱氨酸外,其他16个均具有α 醇溶蛋白的典型结构特点,含有6个保守的半胱氨酸。对CD免疫肽的分布分析发现,这18个基因的编码蛋白均符合D基因组来源的α 醇溶蛋白的特点,以不同的组合含有2~4种主要的T细胞免疫优势多肽,定位于6D染色体。与来源于栽培一粒小麦（Triticum monococcu）、拟斯脾尔脱山羊草（Aegilops speltoides）和粗山羊草（Aegilops tauschii）的92个α 醇溶蛋白的氨基酸序列的同源性分析表明,这18个基因均与来源于粗山羊的α 醇溶蛋白基因的同源性最高,进一步说明这些基因很可能来源于6D染色体。     

水稻醇溶蛋白的多态性研究

 对40个水稻品种的醇溶蛋白进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析及对醇溶蛋白四组分的薄层扫描相对定量，发现水稻醇溶蛋白在蛋白组成上存在较大的多态性，基因型差异不仅可导致组分的缺失，还可影响醇溶蛋白的总量和各组分的百分含量。13kDa组分与10kDa组分，13a组分与13b组分的百分含量变化可能有一定关联；16kDa组分相对比较稳定。这表明种子发育过程中，醇溶蛋白累积调控的机制是相当复杂的。     

栽培一粒小麦α 醇溶蛋白新基因的克隆与序列分析

α-醇溶蛋白是人们生活中消费最多的蛋白,由于含有引起乳糜泻(CD)的主要毒性肽成分,也是引起CD的最活跃的蛋白。为了解一粒小麦在小麦品质育种中的潜力,利用1对α-醇溶蛋白的特异引物,采用基因组PCR法从栽培一粒小麦中克隆α-醇溶蛋白新基因,共获得片段大小为856～882bp的4个基因序列,分别命名为AA-6、AA-8、AA-9和AA-21(GenBank登录号为JN831382～JN831385)。其中,AA-8、AA-9和AA-21均在102位因C→T替换而导致TAG终止子出现成为假基因;AA-6由882个核苷酸构成,可编码293个氨基酸,与已知基因的最高同源性为99%,推断氨基酸序列具有α-醇溶蛋白的典型结构,是α-醇溶蛋白家族的新成员。AA-6的CD毒性肽分析表明,除不含A基因组所没有的glia-α和glia-α2毒性肽外,其他已知的7种毒性肽均有分布。AA-6和86个来源于小麦及其祖先供体种的α-醇溶蛋白的同源性分析表明,α-醇溶蛋白基因存在基因组来源的差异性,其中,A、D基因组来源的α-醇溶蛋白基因的相似性较高。     

稻米贮藏蛋白家族的生物信息学分析

贮藏蛋白是稻米中的第二大主要成分,是影响稻米食味品质和营养价值的重要因素。对水稻中谷蛋白、醇溶蛋白、清蛋白、球蛋白等4大类贮藏蛋白在基因组中的分布、基因结构、表达模式以及各个蛋白家族内不同拷贝的进化关系进行研究。结果表明,谷蛋白和醇溶蛋白在基因组上的拷贝数较多,分别有15个和28个基因拷贝检测到表达。谷蛋白家族可分为3个亚家族,醇溶蛋白分为2个亚家族,并根据不同拷贝的亲缘关系对未命名的基因进行命名。清蛋白和球蛋白拷贝数较少,清蛋白有5个拷贝,其中SSA1、SSA5表达量较高,其他拷贝表达相对较低,而球蛋白的3个拷贝表达量都极低。本文为水稻贮藏蛋白以及稻米品质的研究提供了理论参考。     

啤酒大麦醇溶蛋白的遗传多样性分析

为合理利用优良种质资源，采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（A-PAGE）对44个啤酒大麦品种进行醇溶蛋白的遗传多样性研究。结果表明，44个啤酒大麦品种共分离出33种相对迁移率不同的醇溶蛋白谱带，没有公共谱带．即参试材料在33个醇溶蛋白等位变异位点上均存在多态性。44个啤酒大麦品种共得到29种不同的醇溶蛋白图 谱类型，其中24种图谱为单个材料所独有，另外5种图谱分别为几个品种所共有。说明啤酒大麦醇溶蛋白遗传多态性丰富。聚类分析结果与醇溶蛋白多态性分析结果相一致。     

波兰小麦对普通小麦醇溶蛋白的改良作用

为研究波兰小麦对普通小麦醇溶蛋白的改良作用,利用酸性聚丙烯酰胺凝胶(A-PAGE)电泳技术对60个波兰小麦×普通小麦中13后代株系的醇溶蛋白位点进行了检测.结果表明,波兰小麦与普通小麦杂交后代醇溶蛋白存在丰富的变异类型,共产生了34条迁移率不同的醇溶蛋白谱带,其中,α区2条,β区24条,γ区4条,ω区4条.每个株系具有7～21条带,多数株系为12～19条,平均15.68条.醇溶蛋白遗传多样性指数(H')及多态性信息含量(PIC)分析结果显示,β区醇溶蛋白组成最为丰富,而α区最低.供试材料间存在较大的遗传变异,在GD值0.38水平上可聚为4类.波兰小麦醇溶蛋白谱带在BC<,1F<,2中出现的频率比BC<,2中更高,变异更为丰富.杂交后代中出现了4条双亲不具有的新谱带.分析表明,波兰小麦对普通小麦醇溶蛋白的改良有十分明显的作用.     

利用反相高效液相色谱(RP-HPLC)分离小麦胚乳醇溶蛋白的研究

为了研究洗脱时间、柱温、流速、洗脱梯度、蛋白提取方法等色谱条件对反相高效液相色谱法(RP-HPLC)分离小麦胚乳醇溶蛋白的影响,对上述条件分别进行了对比试验.结果表明,利用RP-HPLC分离小麦胚乳醇溶蛋白的最佳实验方法为:通过0.05 mol/L NaCl→H2O→70%乙醇三步提取醇溶蛋白,在1.0mL/min的流速、60℃的柱温条件下,对上样醇溶蛋白进行洗脱,洗脱梯度为流动相B的体积比在55 min内由21%升至48%(V/V),最后通过210 nm紫外光检测洗脱组分的吸收值.重复三次的检验结果证实,本试验方法稳定可靠.     

对不同小麦品种醇溶蛋白亚组的定性测定

本文对来自不同国家和基因型的１６个小麦品种的ω、α和γ－型醇溶蛋白亚组的含量及比率进行了分析。这１６个品种的技术性状不同。在用盐溶液预前洗提后，再用６０％（Ｖ／Ｖ）的含水乙醇作洗提液，则能从。面粉中获得最适量的醇溶蛋白洗提物。利用Ｃ１８硅胶上的逆相关活性液态图粉仪进行分离和定性测定。醇溶蛋白及其亚组的总含量存在着显著的种间差异。在各种醇溶蛋白中，只有ω－醇溶蛋白以低水平存在。在面粉蛋白质含量同醇溶蛋白总量、α－醇溶蛋白、γ－醇溶蛋白之间存在着强烈的统计相关性。其它面粉特性（烘烤体积、ＳＤＳ－沉降体积、面团忍性和伸展性）跟醇溶蛋白仅有很弱的相关性，而这些面团特性便跟ω１，２－醇溶蛋白和γ２－醇溶蛋白分别呈中等程度的负相关或正相关。在总醇溶蛋白成分中ω－和α－醇溶蛋白的比例覆盖着较宽的范围（α型： ４３．３％－５９．９％； γ型：３０．５％－４５．６％；ω型； ６．２％－２０．０％）。各醇溶蛋白亚组的比例（含量）在某种程度上同品种的基因型有关。因此，小麦／黑麦杂交种的ω醇溶蛋白的含量高达１７％－２０％。鉴于观察到的品种间变化，如果抗体反应不是直接针对各醇溶蛋白组分而是直接针对ω－醇溶蛋白的少数亚组，则用于分析食物中     

小麦属物种ω-醇溶蛋白序列的克隆与分析

为了挖掘ω-醇溶蛋白在小麦品质育种中的潜力,利用2对引物采用基因组PCR方法分别从阿拉拉特小麦(Triticum timopheevi Zhuk.var.araraticum)、栽培二粒小麦(Triticum turgidum ssp.dicoccon)、提莫菲维小麦(Triticum timopheevi)、栽培一粒小麦(Triticum monococcumssp.monococcum)和野生一粒小麦(Triticum monococcum var.boeoticum)5个小麦属物种中克隆出ω-醇溶蛋白序列,并对其进行序列分析。结果表明,本研究共克隆到6条新的ω-醇溶蛋白序列,归属于ARH、ATN和TRQ三种类型。这些新的ω-醇溶蛋白序列的长度为927~1 095bp。在这6个序列中,除KR082150拥有两个甲硫氨酸(Met)外,其余的均缺少含硫氨基酸。进化分析表明,本研究获得的6条ω-醇溶蛋白序列聚在了2个主要的分支,其中N端第一个氨基酸为丙氨酸(Ala)的ω-醇溶蛋白聚在了一个大的分支中,而TRQ类型的则聚在了另一个分支中。     

醋制对黑豆蛋白含量及多肽ACE抑制活性的影响

为考察醋制对黑豆蛋白含量及多肽ACE抑制活性的影响,为对黑豆醋浸过程中蛋白组分及含量变化进行分析,并对相应ACE抑制肽活性进行测定。黑豆经醋浸不同时间后,采用顺序抽提法提取清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白,并采用凯氏定氮法及SDS-PAGE电泳进行定量和定性分析;各蛋白组分经胃蛋白酶水解,经超滤(截留分子量3 k D)后收集滤液,获得多肽组分,RP-HPLC法进行ACE抑制活性评价。结果表明:经醋浸14 d后,黑豆总蛋白含量变化幅度小于±0.5%;清蛋白含量由55.13%(0 d)降低至9.61%(14 d);球蛋白由7.04%(0 d)增加到20.34%(14 d);醇溶蛋白由0.81%(0 d)增加到1.72(14 d);谷蛋白由21.11%(0 d)增加到59.45%(14 d),含量最高。醋浸处理降低了清蛋白源多肽的ACE抑制活性,但提高了球蛋白、醇溶蛋白及谷蛋白多肽的ACE抑制活性,其中,谷蛋白多肽抑制率由18.18%(0 d)增加至37.58%(14 d),抑制活性升高。醋浸可改变黑豆各蛋白组分的含量和对应多肽的ACE抑制活性,其中,谷蛋白含量及其多肽ACE抑制活性均有增加。研究结果表明可进一步采用分离纯化技术从谷蛋白多肽中获得高活性降压肽。     

对不同小麦品种醇溶蛋白亚组的定性测定

本文对来自不同家和基因型的１６个小麦品种的ω－、α－和γ－型醇溶蛋白亚组的含量及比率进行了分析。这１６个品种的技术性状不同。在用盐溶液预前洗提后，再用６０％（Ｖ／Ｖ）的含水乙醇作洗提液，则能从面粉中获得最适量的醇溶蛋白洗提物。利用Ｃ１８硅胶上的逆相关活性液态图粉仪进行分离和定性测定。醇溶蛋白及其亚组的总含量存在着显著的种间差异。在各种醇溶蛋白中，只有ω－醇溶蛋白以低水平存在。在面粉蛋白质含量同醇溶     

小麦醇溶蛋白标准电泳分析法

不同的聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)分析方法所提供的测定结果,无法进行直接比较。有鉴于此,作者提出了一种小麦醇溶蛋白PAGE标准分析法。本标准分析法所用仪器及试剂均购自市场。应用此法可消除某些可变因素(如乳酸铝的纯度及浓度、凝胶的类型及制备等)的不利影响,也可保证小麦醇溶蛋白分离的再现性。另外,此法还可使醇溶蛋白电泳带较明显。     

波兰小麦醇溶蛋白遗传差异及其与新疆稻麦的关系

利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（ＡＰＡＧＥ）对９份波兰小麦和２份新疆稻麦进行了醇溶蛋白分析。结果表明：⑴波兰小麦具有明显的醇溶蛋白多态性,９份材料具有７种醇溶蛋白带型,电泳分离出的２７条带中,２３条具有多态性;⑵供试波兰小麦间遗传距离在０－０．７５之间,平均值为０．４９,遗传变异较大。供试波兰小麦在遗传距离０．４９水平上聚为３类,其醇溶蛋白聚类与收集地关系不大;⑶新疆稻麦与波兰小麦的醇溶蛋白电泳图谱具     

普通小麦品种豫麦34和郑丰5号ω-醇溶蛋白基因的克隆与序列分析

ω-醇溶蛋白是影响小麦加工品质和诱发乳糜泻(celiac disease,CD)的面筋蛋白之一。为给小麦加工品质的分子改良和预防乳糜泻提供参考依据,利用3对特异引物,采用基因组PCR法,从优质小麦品种豫麦34和郑丰5号中克隆获得41个ω-醇溶蛋白序列。NCBI BLAST分析表明,克隆序列与已知序列的相似度均在91%~99%之间,推断其为ω-醇溶蛋白基因家族的基因。开放阅读框识别分析表明,11个序列(Y34W-1~Y34W-7,ZFW-1~ZFW-4)具有完整的开放阅读框,可编码203~377个氨基酸残基。ZFW-4和Y34W-1在重复区的插入片段中存在1个额外的半胱氨酸残基。CD免疫肽识别分析表明,11个基因中均分布有3种ω-醇溶蛋白的T细胞免疫肽,且肽段PQQPFPQQ存在多个拷贝。聚类分析显示,ω-醇溶蛋白具有一定的基因组特异性,11个克隆的基因与尾状山羊草(Aegilops markgrafii)和粗山羊草(Aegilops tauchii)的ω-醇溶蛋白基因序列具有相对较高的同源性。     

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.     

小麦醇溶蛋白的遗传与品质改良

醇溶蛋白是小麦胚乳中的重要贮藏蛋白,由于它在组成上的高度异质性以及对品质的重要作用,长期以来一直受到广泛关注。本文综述了近年来国内外在醇溶蛋白基因定位、后代遗传规律、等位基因变异及其与品质和农艺性状的关系等方面的研究进展,并讨论了通过醇溶蛋白组成的电泳筛选改良小麦品质的可行性及前景。