影响小麦面团强度的贮藏蛋白基因表达研究

小麦品质主要由籽粒贮藏蛋白的含量和类型决定,高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GSs)组合是决定加工品质的主要因素。为了解HMW-GSs组合完全一致、蛋白含量相似的两个品种面团稳定时间相差近一倍的原因(郑麦158:高面团强度;郑麦369:低面团强度),通过转录组测序比较了籽粒发育中期3个时间点(花后14、21和28 d)的贮藏蛋白基因表达差异,分析了差异表达基因编码蛋白对面粉质量的贡献以及面粉的巯基含量差异等。结果表明,在3个时间点,两个品种间的HMW-GSs基因表达均无显著差异;郑麦158较郑麦369共有24个贮藏蛋白编码基因有显著表达差异,其中上调表达基因12个(23次),下调表达基因12个(23次)。12个显著上调表达基因中,包括9个燕麦类似蛋白基因(18次)、2个γ-醇溶蛋白基因(4次)和1个α-醇溶蛋白基因;在12个下调表达基因中,包括11个α-或α/β-醇溶蛋白基因(21次)和1个燕麦类似蛋白基因(2次)。两品种比较,郑麦158面粉的硫元素含量较低,但自由巯基和二硫键含量较高。基于蛋白二硫键预测和面粉蛋白质量评价模型分析结果,差异表达基因编码的燕麦类似蛋白和γ-醇溶蛋白对面团强...     

小麦春化发育相关蛋白质同工酶的研究

本研究对不同发育特性的小麦品种 ,进行春化、脱春化处理 ,经凝胶电泳分析表明 ,在冬小麦春化过程中 ,不仅植株可溶性蛋白质含量增加 ,而且有新蛋白质的产生。英国Mercia品种与中国京 84 1都产生 5 3.2、4 6kD两种新的蛋白质 ,且在春化、脱春化中稳定存在 ,这两种蛋白质正是春小麦有而冬小麦未经春化没有的 ,表明这两种蛋白质的产生与冬性小麦春化过程密切相关 ;同时在春化过程中过氧化物酶 (POD)、酯酶 (EST)酶带及活性发生显著变化且产生了与特异蛋白质分子量 (5 3.2kD)接近的新带 ,表明POD和EST与小麦通过春化发育有一定相关性 ,而6 磷酸葡萄糖脱氢酶与春化发育相关性较小 ,超氧化物歧化酶 (SOD)与春化发育基本无相关性     

小麦贮藏蛋白特性及其遗传转化

小麦籽粒贮藏蛋白由醇溶蛋白和谷蛋白组成。醇溶蛋白在组成上以单体形式存在 ,具有高度的异质性和复杂性。它决定小麦面筋的粘性。谷蛋白是由多个亚基组成的高分子聚合体 ,决定面筋的弹性。它可分为低分子量谷蛋白亚基和高分子量谷蛋白亚基 (HMW- GS)。HMW- GS具有相似的分子结构 ,即由中央重复序列、无重复的 N端和 C端组成。HMW- GS对小麦烘烤品质起着决定性作用 ,但因 HMW- GS类型不同而对加工品质的贡献大小各异。许多 HMW- GS基因已被揭示。实践证明 ,利用基因枪法 ,将 HMW- GS基因导入普通小麦的细胞核内 ,能够达到改良小麦烘焙品质的目的。随着分子生物学技术的不断发展 ,可望从营养和加工角度来改良小麦品质的特性     

毛细管电泳技术及其在作物贮藏蛋白研究中的应用

毛细管电泳 (Capillary Electrophoresis,CE)是近年发展起来的一种新的分离技术 ,已在蛋白质、氨基酸、核酸等的分离分析方面显示出极大的优越性。目前 ,国内外都开展了毛细管电泳技术用于作物贮藏蛋白分离分析的研究 ,并取得了很大的进展。本文介绍了毛细管电泳技术的发展概况、分离原理及其主要模式 ,总结了目前国内外在小麦、大麦、燕麦等麦类作物贮藏蛋白毛细管电泳分离中的研究进展 ,并展望了其应用前景。     

小麦脂类研究进展

小麦脂类是影响小麦品质的重要因素之一,与面包、糕点、南方馒头等食品的加工品质有密切关系。本文综述了小麦脂类的种类与分布,脂类分析方法,脂类、蛋白质互作和脂类、碳水化合物互作与烘烤品质的关系,脂类的遗传与品质改良等,旨在阐明小麦面粉中脂类的数量及组分、脂类与烘烤加工品质的关系及其作用机制,为从事相关研究及食品加工工作的人员提供参考。     

小麦DREB转录因子TaAIDFa的互作蛋白筛选

为进一步探讨DREB类蛋白的作用机理,以DREB类转录因子TaAIDFa为探针,利用酵母双杂交技术从cDNA文库中筛选TaAIDFa的互作蛋白,进而探讨DREB转录因子介导的互作网络,以初步阐明DREB转录因子的抗逆机制。结果表明,通过酵母双杂交从cDNA文库中筛选到84个克隆,对其进行测序和Blast序列比对分析,得到4类与TaAIDFa互作的候选蛋白。同源性分析发现,这4类候选蛋白多与信号转导或免疫过程有关,说明TaAIDFa参与了植物逆境胁迫下的信号转导,可调控与逆境胁迫相关基因的表达。     

氮代谢和贮藏蛋白生物合成对小麦面筋品质形成的影响

为探讨不同类型小麦品种面筋品质形成的机制,以面筋强度不同的西农20、西农836、周麦18和西农977为材料,比较分析其面筋结构特性、籽粒灌浆过程蛋白组分积累动态、氮代谢和贮藏蛋白合成相关基因表达的差异,并从生理水平和转录水平探究氮代谢和贮藏蛋白生物合成相关基因表达对小麦面筋品质形成的影响。结果表明,西农20的面团形成时间、稳定时间、蛋白质弱化度最高,其次是西农836、周麦18、西农977;西农20的面筋中二硫键和β-折叠含量最高,而表面疏水性和α-螺旋/β-折叠最低,表现为面筋微观网络交联更加致密;籽粒灌浆期间醇溶蛋白、谷蛋白、谷蛋白大聚体(GMP)快速积累,成熟期西农20籽粒中总蛋白质、醇溶蛋白、谷蛋白及GMP含量比其他三个品种都高;旗叶和籽粒中谷氨酰胺合成酶(GS)和谷丙转氨酶(GPT)活性及其基因表达水平在西农20中最高,从而加强了其旗叶和籽粒中氨基酸代谢;贮藏蛋白合成相关基因 x/y-HMW、 LMW-A/B/D、 TaGAMyb、 TaPBF、 TaSPA、 TaPDIL2-1、 TaSUMO1和 TaPPIase的表达水平也在西农20中最高。这说明小麦籽粒灌浆期间氮代谢和贮...     

小麦面粉黄色素含量相关分子标记的研究进展

黄色素含量是小麦面粉重要的品质性状,培育高黄色素含量小麦品种逐渐成为小麦育种的重要目标之一。本文从黄色素生物合成途径的关键酶（八氢番茄红素合酶、八氢番茄红素脱氢酶、ζ-胡萝卜素脱氢酶和ε-番茄红素环化酶）以及小麦面粉加工和贮藏过程中对面粉具有漂白作用的氧化酶（脂氧合酶和过氧化物酶）两个方面对小麦面粉黄色素含量相关基因分子标记的研究进展进行综述,并探讨高黄色素含量小麦品种的育种思路,以期为建立高黄色素含量小麦分子标记辅助育种体系提供理论参考。     

小麦-小麦锈菌互作中相互识别的研究进展

寄主-病原物互作是当今植物病理学研究的热点领域,而两者互作中的识别则是研究的重点。小麦锈病作为植物病理学研究中的经典病害,小麦-锈菌相互识别的研究已达到很深的程度。本文从分子水平、细胞水平、组织水平及识别物质方面论述了小麦-小麦锈菌互作中相互识别的研究进展,并对两者识别的研究方向进行了展望。     

大麦和小麦抗病性的分子基础研究进展

抗病性是大麦和小麦不可或缺的重要性状。本文介绍了大麦和小麦的抗病分子基础研究进展:从大麦和小麦分离出的抗病基因编码蛋白的结构具有相似性及独特性;从大麦中鉴定、分离出抗病基因介导、激活防御反应所必需的一些附加基因,并发现在双子叶植物与禾谷作物的抗病防御反应中一些信号传导基因具有保守性,有利于对大麦和小麦抗病信号传导途径的理解和同源基因的分离;从大麦和小麦中分离出病原诱导表达的一些防卫基因。本文讨论了利用已克隆的抗病基因结构保守性和比较基因组学进一步分离克隆大麦和小麦抗病基因的潜力与限制以及利用克隆的抗病基因进行生物工程育种的可能性与局限性;还提出了今后发展方向,即不仅将继续深入研究显性单基因的分子机制,还将揭示持久的多基因抗性和广谱的非寄主抗性的分子基础。