小麦低分子量谷蛋白(Glu-3)亚基及高分子量醇溶蛋白(Gli-1)的分离图谱辨读方法

小麦胚乳贮藏蛋白质中低分子量谷蛋白亚基和高分子量醇溶蛋白组成和含量对品质也有重要作用。二者的编码基因紧密连锁，分子量和电泳中的迁移率接近，为其分离和标定增加了难度。用20个小麦标准品种为对照，结合Gupta汇总的Gli-3位点等位基因变异图和Jackson汇总的Gli-1位点等位基因变异图，可对分步法SDS-PAGE分离图谱中低分子量谷蛋白亚基组成（Glu-3）和A-PAGE图谱中高分子量醇溶蛋白组成（Gli-1）进行辨读，获得任何一个小麦品种Glu-3和Gli-1基因组成。     

人工合成小麦RSP的LMW-GS基因克隆

 RSP是用抗穗发芽的节节麦与圆锥小麦合成的人工六倍体小麦Triticum turgidum-Aegilops tauschii），其抗穗发芽特性在维持小麦面粉加工品质方面有着潜在的重要价值。为了了解其低分子量谷蛋白这一对小麦加工品质有直接重要影响的蛋白组分情况，本研究采用PCR法从合成小麦RSP中克隆得到3个低分子量谷蛋白亚基（LMW-GSs）基因，命名为LMWRSP-1、LMWRSP-2和LMWRSP-3。基因序列GenBank登录号分别为AY676681、AY676682和AY676683。其中，LMWRSP-1和LMWRSP3的编码区长度分别为825 bp和915 bp，可分别编码274和304个氨基酸。LMWRSP-2由于在编码区内有1个提前终止密码子，推测为不编码成熟蛋白的假基因。与已知LMW-GS基因进行比较发现，LMWRSP-1与Glu-A3位点基因的相似性最高，LMWRSP-3与Glu-D3位点的基因相似性最高。     

小麦醇溶蛋白和谷蛋白研究进展

国内外学者对醇溶蛋白和谷蛋白亚基进行了大量的研究。先后开发并运用A—PAGE、SDS—PAGE、HPLC、RPHPLC、CZE等技术，按谱带迁移率的大小将醇溶蛋白分为4种，将编码醇溶蛋白亚基的基因定位于第1、6部分同源群染色体的短臂上。多数的醇溶蛋白组分受一对等位基因控制，少数由两对等位基因控制。一些醇溶蛋白的组分表现出共同遗传的特点，在杂交后代的分离中表现为一个遗传性状，由共显性等位基因控制。将高分子量谷蛋白定位于第1部分同源群染色体的长臂上，将编码亚基的基因整理分类并命名。许多研究成果被成功地应用于小麦的品质改良，培育出许多优质小麦品种。     

小麦新品系的种子贮藏蛋白凝胶电泳鉴定

利用 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳和酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳对近年参加陕西省小麦区域试验的 2 6个新品系进行了高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白鉴定 ,结果表明 :1 5个品系为 1 BL/1 RS易位系 ;HMW-CS表现 :Glu-A1 位点 ,1 9个品系编码一个亚基 1 ,7个品系不编码亚基 ;Glu-B1 位点 ,6个品系编码 7 8亚基 ,1 1个品系编码 7 9亚基 ,9个品系编码 1 4 1 5亚基 ;Glu-D1 位点 ,2 3个品系编码 2 1 2亚基 ,3个品系编码 5 1 0亚基。同时 ,对小麦种子贮藏蛋白聚丙烯酰胺凝胶电泳在鉴定小麦新品系中的应用进行了讨论。     

六倍体普通小麦高分子量谷蛋白亚基Glu-A1和Glu-B1共同缺失材料研究初报

利用SDS-PAGE方法对源于CIMMYT的六倍体普通小麦材料SYN351进行了高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)分析,结果表明SYN351Glu-A1和Glu-B1位点编码的HMW-GS同时全部缺失,唯有Glu-D1位点编码的HMW-GS(5 10)存在(N,N,5 10),是六倍体普通小麦中一种高分子量谷蛋白亚基缺失的新类型。     

小麦低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)的遗传及其与品质的关系

对小麦低分子量谷蛋白亚基 (L MW- GS)的遗传及其与品质的关系加以综述。小麦低分子量谷蛋白亚基可分为 B组 L MW- GS、C组 L MW- GS和 D组 L MW- GS。编码位点分别为 Glu- 3位点、Gli- 1位点、Gli- 2位点和 Glu- 2位点。硬粒小麦中 D组 L MW- GS由 Gli- 3位点编码 ,Glu- D4位点和 Glu- D5位点分别编码 ,分子量分别为 30 k D和 33k D亚基。Glu- B2和 Glu- B4编码一些中迁移率 B组 L MW- GS。普通小麦中 Glu- A3位点上有 6个等位基因 ,Glu- B3位点上有 9个等位基因 ,Glu- D3位点上有 5个等位基因。L MW- GS对品质具有重要作用 ,对品质贡献与 HMW- GS极为相似。通过低分子量谷蛋白亚基的变异分析可得到 Glu- 3各等位基因位点与品质指标的相关性。Gli- A1和 Glu- A3位点发现重组率为 1.70± 0 .90 %。Gli- B1和 Glu- B3位点之间的重组率为 2 %。Glu- D3和 Gli- D1之间未发现明显重组。     

一些小麦1B/1R易位系品质基因多样性分析

利用SDS-PAGE和A-A-PAGE分析了38份小麦1B/1R易位系Glu-1、Glu-3、Gli-1位点基因组成。结果表明,小麦1B/1R易位系中品质基因多样性降低,Glu-1、Glu-3编码的高、低分子量谷蛋白亚基种类减少,Glu-B1位点含有的优质亚基比例明显下降,Gli-1位点编码的醇溶蛋白比例增加,导致劣质。因此对于抗病品种品质改良要着重于改变其遗传组成尤其是Glu-1、Glu-3、Gli-1位点基因组成,尽可能打破Glu-3、Gli-1位点基因连锁关系,淘汰Glu-3位点基因的j,导入一些优良的品质基因。     

乌苏里貉KIT基因及编码蛋白生物信息学分析

KIT基因表达量通常与黑色素含量呈正比,通过3种毛色乌苏里貉KIT基因转录本定量表达分析发现,白貉KIT基因表达量较高,为探究乌苏里貉KIT基因及编码蛋白结构特性,使用基于机器学习和神经网络算法软件对其编码蛋白结构作全面生物信息学分析。结果表明,乌苏里貉KIT基因编码蛋白含有972个氨基酸,属于酸性亲水型蛋白,无规则卷曲为主要二级结构,存在两个跨膜区,细胞膜外侧存在信号肽,含有21个糖基位点,60个磷酸化位点,4个保守结构域,与5个蛋白密切作用,系统发育树构建结果与生物学分类一致。分析结果为进一步研究乌苏里貉KIT蛋白生物学特性奠定基础。     

小麦属G组染色体编码的高分子量谷蛋白亚基多态性

用SDS－PAGE和PCR扩增方法对提莫菲维小麦和阿拉拉特小麦G组染色体编码的高分子量谷蛋白亚基（HMW－GS）的多态性进行了研究。无论从蛋白质水平还是从DNA水平来看，G组染色体编码的HMW－GS都存在遗传多样性，15个供试材料表现出8种表型，并与普通小麦和硬粒小麦的HMW－GS不同，为了研究G组染色体编码的HMW－GS与小麦品质的关系；利用普通小麦的Glu-1Y位点中部重复结构区的保守序列设计的2个特异性引物对G组染色体进行PCR扩增可以鉴别Glu-1G位点的等位基因变异，且与SDS－PAGE的结果一致。     

云南、西藏与新疆小麦高分子量谷蛋白亚基组成及遗传多样性分析

 用SDS-PAGE法分析了64份中国西部特有小麦征集材料的高分子量谷蛋白亚基组成及遗传多样性。从34份云南小麦中，发现2种高分子量谷蛋白谱带（null、7+8、2+12和null、7、2+12）；从24份西藏小麦中，发现3种高分子量谷蛋白谱带（null、7+8、2+12, null、6+8、2+12和null、7+8、2），其中西藏小麦TB18的Glu-D1位点仅编码亚基2；从6份新疆小麦中，观察到1种高分子量谷蛋白谱带（null、7、2+12）。在云南、西藏和新疆这3种中国西部特有的小麦材料中，Glu-1位点分别出现4（Glu-A1c、Glu-B1a、Glu-B1b和Glu-D1a）、5（Glu-A1c、Glu-B1d、Glu-B1b、Glu-D1a和Glu-D1？）和3个（Glu-A1c、Glu-B1a和Glu-D1a）等位基因。云南小麦、西藏小麦和新疆小麦材料内的Nei's平均遗传变异系数分别为0.1574、0.1366和0，表明云南小麦和西藏小麦材料内的高分子量谷蛋白位点的遗传变异要高于新疆小麦。云南小麦、西藏小麦和新疆小麦A、B和D基因组的Nei's平均遗传变异系数分别为0、0.2674和0.0270，这说明在遗传多样性方面，Glu-B1位点最高，其次为Glu-D1位点，Glu-A1位点最低。     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基及其遗传学研究进展

高分子量麦谷蛋白亚基是麦谷蛋白的重要组分,对小麦籽粒品质有重要作用。高分子量麦谷蛋白亚基的结构、组成类型、遗传等与品质密切相关。广泛深入分析和研究小麦高分子量麦谷蛋白亚基的结构特点、遗传特性及其作用机制对于小麦品质改良有重大意义。本文从高分子量麦谷蛋白亚基分离鉴定、分子构象、基因定位、遗传表现、新技术应用等方面,综述了HMW-GS及其遗传学研究进展。     

小麦Glu－3位点编码亚基的研究进展

 小麦Glu-3位点编码的低分子量麦谷蛋白亚基对面筋有重要决定作用,但由于其分子量与醇溶蛋白相近,单向电泳很难将其分离出来。低分子量谷蛋白亚基自身的复杂多态性,也增加了其深入研究的难度,因此有关低分子量麦谷蛋白亚基的文献报道较少,更谈不上将其用于育种实践。本文拟从亚基命名、遗传及多态性、结构、分子标记及与烘烤品质的关系等方面全面回顾了低分子量麦谷蛋白亚基的研究状况。     

多小穗小麦品系10一A及其改良系的谷蛋白分析

应用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（ＳＤＳ－ＰＡＧＥ）分析了多小穗小麦品系１０－Ａ以及来源于三交组合１０－Ａ／８８－１６４３／川育１２号的５６个稳定品系的谷蛋白。结果表明,１０－Ａ、８８－１６４３和川育１２号的谷蛋白带纹各不相同,能彼此区分。在这５６个后代品系中,高分子量谷蛋白带纹出现了与８８－１６４３、川育１２号一致的类型以及４种三亲本间的重组类型,没有出现１０－Ａ的谱带类型和突变类型。在这些品系中,有８个品系含优质亚基组合２,７＋８,５＋１０（占１４．３％）,１１个品系含优质亚基组合１,７＋８,５＋１０（占１９．６％）。     

小麦谷蛋白大聚合体的研究进展

小麦谷蛋白大聚合体﹙GMP﹚的含量及粒度大小相对分布﹙用不溶性聚合体蛋白占总聚合体蛋白含量的百分数表示﹐即UPP%﹚与小麦烘烤品质的关系密切。在此,对近年来小麦谷蛋白大聚合体的结构特征、测定方法及其与小麦品质性状关系的研究现状进行了综述。     

喷施ABA对小麦籽粒谷蛋白组分含量及GMP粒度分布的影响#br#

【目的】探讨喷施外源激素ABA引起小麦籽粒谷蛋白组分及谷蛋白大聚合体(glutenin macro-polymer, GMP)粒度分布的变化,为激素调控改善小麦籽粒品质提供理论依据。【方法】以冬小麦品种山农8355和山农15为试验材料,通过大田试验研究喷施外源ABA对小麦籽粒谷蛋白组分含量及GMP粒度分布的影响。【结果】在孕穗末期和籽粒形成期喷施ABA(浓度12 mg&#8226;kg-1,用量45 mL&#8226;m-2)均能提高籽粒粗蛋白及谷蛋白含量,同时,籽粒中高、低分子量不溶性谷蛋白含量均有所增加。特别是在孕穗期喷施ABA,山农8355和山农15两品种籽粒中高、低分子量不溶性谷蛋白含量与对照相比均达到显著水平,但喷施ABA对籽粒中可溶性谷蛋白含量影响相对较小。不论是孕穗期还是籽粒形成期喷施ABA均能增加GMP含量与产量,并改变籽粒中GMP的粒度分布,尤其是对其体积及表面积分布影响相对较大。相关分析表明,高、低分子量不溶性谷蛋白、GMP含量及GMP/Pr.比值均与GMP小颗粒(d<15 um)粒度分布呈现负相关,与大颗粒(d≥15 um)粒度分布的关系呈正相关。【结论】 喷施外源ABA可以改变籽粒中谷蛋白组分及GMP粒度分布,从而影响小麦籽粒品质。     

多小穗小麦品系10-A及其改良系的谷蛋白分析

应用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS -PAGE)分析了多小穗小麦品系 10 -A以及来源于三交组合 10 -A/ 88- 16 43/川育 12号的 5 6个稳定品系的谷蛋白。结果表明 ,10 -A、88- 16 43和川育 12号的谷蛋白带纹各不相同 ,能彼此区分。在这 5 6个后代品系中 ,高分子量谷蛋白带纹出现了与 88- 16 43、川育 12号一致的类型以及 4种三亲本间的重组类型 ,没有出现 10 -A的谱带类型和突变类型。在这些品系中 ,有 8个品系含优质亚基组合2 ,7+ 8,5 + 10 (占 14 3% ) ,11个品系含优质亚基组合 1,7+ 8,5 + 10 (占 19 6 % )。     

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。     

喷施ABA对小麦籽粒谷蛋白组分含量及GMP粒度分布的影响

【目的】探讨喷施外源激素ABA引起小麦籽粒谷蛋白组分及谷蛋白大聚合体(glutenin macro-polymer,GMP)粒度分布的变化,为激素调控改善小麦籽粒品质提供理论依据。【方法】以冬小麦品种山农8355和山农15为试验材料,通过大田试验研究喷施外源ABA对小麦籽粒谷蛋白组分含量及GMP粒度分布的影响。【结果】在孕穗末期和籽粒形成期喷施ABA(浓度12 mg.kg-1,用量45 mL.m-2)均能提高籽粒粗蛋白及谷蛋白含量,同时,籽粒中高、低分子量不溶性谷蛋白含量均有所增加。特别是在孕穗期喷施ABA,山农8355和山农15两品种籽粒中高、低分子量不溶性谷蛋白含量与对照相比均达到显著水平,但喷施ABA对籽粒中可溶性谷蛋白含量影响相对较小。不论是孕穗期还是籽粒形成期喷施ABA均能增加GMP含量与产量,并改变籽粒中GMP的粒度分布,尤其是对其体积及表面积分布影响相对较大。相关分析表明,高、低分子量不溶性谷蛋白、GMP含量及GMP/Pr.比值均与GMP小颗粒(d15 um)粒度分布呈现负相关,与大颗粒(d≥15 um)粒度分布的关系呈正相关。【结论】喷施外源ABA可以改变籽粒中谷蛋白组分及GMP粒度分布,从而影响小麦籽粒品质。     

麦谷蛋白亚基与小麦品质的关系研究进展

麦谷蛋白对小麦加工品质具有重要决定作用。高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）与低分子量麦谷蛋白亚基（LMW-GS）通过分子间二硫键形成麦谷蛋白聚合体,影响面团流变学特性。HMW-GS组成可作为品质育种中亲本选配和杂交后代选择的重要蛋白标记。由于LMW-GS基因拷贝数较多、分子量小,且在电泳图谱上与醇溶蛋白相互重叠,其与品质的关系研究远不及HMW-GS深入。从麦谷蛋白亚基的质和量两个层次包括HMW-GS组成与品质的关系、LMW-GS组成对品质的贡献大小、HMW-GS和LMW-GS的比例对品质的影响等全面综述了麦谷蛋白亚基与品质的关系,并对麦谷蛋白亚基在品质育种中的应用前景进行探讨,为HMW-GS和LMW-GS用于小麦品质改良提供理论基础。     

氮肥与硫肥施用对相同HMW-GS组分春小麦谷蛋白大聚合体含量的影响

黑龙江是中国重要的强筋春小麦产区,虽然培育出了多个优质强筋麦品种,但是如何通过合理的施肥技术等保证小麦品质已成为黑龙江小麦生产的重要问题。作为品质鉴定指标,麦谷蛋白大聚合体的含量比蛋白质和湿面筋含量更具代表性。为此,在相同HMW-GS背景下研究了氮肥与硫肥施用对小麦谷蛋白大聚合体的含量的影响。试验分设4个施肥处理（未施肥、单施纯硫50 kg.hm-2、单施纯氮150 kg.hm-2、纯硫50 kg.hm-2＋纯氮150 kg.hm-2）。结果表明：氮肥与硫肥的不同处理对小麦籽粒的蛋白质和麦谷蛋白大聚合体有明显影响。施硫肥、氮肥以及2种肥料混施提高了上述2个品质指标及其比值。综合研究表明,在3种处理方式上,氮肥与硫肥混合施用对蛋白质、麦谷蛋白大聚合体影响最大。因此,生产上在提高氮肥用量的同时,可通过增施硫肥,达到小麦高产优质的目的。