小麦高分子量谷蛋白亚基一级结构分析

为从一级结构水平揭示小麦高分子量麦谷蛋白亚基的结构、功能及其进化上的关系,利用生物信息学软件(DNAMAN)对已在GenBank数据库中登录的22个小麦高分子量麦谷蛋白亚基序列进行了分析.结果表明,这些高分子量谷蛋白亚基平均含氮量为16.186%;其各种氨基酸含量基本恒定,其中谷氨酰胺含量最高(33.74%),且主要以QQ形式连接在一起,这种结构特点可能影响小麦面粉的加工品质;同时在一级结构序列上还发现有232个保守的氨基酸位点(56个单个氨基酸座位和一些长短不同的氨基酸片段),较大的保守性氨基酸片段主要为AEGEAS-QLQCER/HEL,GSFY PG/SETTP-QQLQQ,YYPGQAS/FP/SQQ/RP/SGQG/RQQ,PGQGQQ/PG/A/YYPTS-QQ等;分别有6组共13个序列相似度均达到100%,推测这些高分子量谷蛋白亚基在进化上具有较强的保守性.     

大豆贮藏蛋白基因及其表达调控研究进展

简要介绍了大豆的两类主要贮藏蛋白大豆球蛋白和β—伴大豆球蛋白基因的组织、结构和表达调控的研究进展。编码大豆球蛋白5种亚基的基因均已被克隆，Gy1和Gy2紧密连锁，Gy3、Gy4和Gy5分别位于不同染色体上，每个基因都包含四个外显子和三个内含子，其外显子的同源性很高，其调控序列也具较强的保守性。β—伴大豆球蛋白的基因为至少15个成员的大家族，至少分布在两条染色体上，主要集β—于三个区域，它们之间的同源性很高，但各亚基都有其独特的表达调控方式。     

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.     

5 10亚基背景下不同组成类型对小麦品质性状的影响

为了明确宁夏灌区近两年育成的部分小麦品种(系)的高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)组成、品质性状及其相互间的关系,利用SDS-PAGE电泳图谱技术对22份小麦材料进行了HMW-GS组成分析、主要品质性状分析及统计分析。结果表明:(1)在5 10亚基背景下,不同亚基、亚基组成类型的沉淀值方差均未达到显著水平;(2)蛋白质含量与面筋指数极显著负相关,与干面筋含量显著正相关,湿面筋含量与面筋指数显著负相关,其它性状间相关不显著;(3)在17 18、5 10亚基存在时,2*亚基对提高沉淀值、干面筋含量、湿面筋含量和面筋指数的作用大于1亚基;(4)2*、17 18、5 10优于其它亚基组成类型。     

节节麦的一种y-型HMW-GS的鉴定、克隆及系统进化分析

为了克隆节节麦中的HMW-GS基因,利用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析了节节麦的HMW-GS,发现1种编码序列未知的y-型亚基,即Dy8.1t亚基。通过对目的片段的AS-PCR扩增、克隆、测序和氨基酸序列推导,发现这种未知序列具有典型HMW-GS的序列结构特征。通过与已知亚基序列比较发现,Dy8.1t与Dy10t、Dy10.4t、Dy10.5t和Dy12t在N-端序列有一个氨基酸差别(R-G)。与已知氨基酸序列的HMW-GS多序列比对和系统进化关系分析,证实Dy8.1t亚基是D基因组编码的高分子量谷蛋白y-型亚基家族的新成员。     

玉米-大豆带状套作对大豆蛋白特性的影响

设置2种种植方式,以13个不同基因型大豆为材料,采用两因素裂区设计,研究玉米-大豆带状套作种植对大豆品质的影响。结果表明:净作模式下,参试的大豆材料蛋白质含量、脂氧合酶、蛋白亚基含量及总氨基酸含量及含硫氨基酸在各材料间差异显著;套作对不同材料各蛋白特性的影响不一致,其中11个材料蛋白质百分含量在栽培模式间无显著差异;4个材料脂氧合酶相对百分含量在套作模式下显著降低;不同大豆材料同种蛋白亚基以及同一个大豆材料不同蛋白亚基的变化规律不一致;3个材料含硫氨基酸显著增加,5个材料蛋氨酸含量显著增加,组氨酸、精氨酸变化系数高。根据粗蛋白、脂氧合酶、蛋白亚基和氨基酸含量受套作的影响程度,分别对供试大豆材料进行聚类分析,结果表明:蒙庆6号、菜豆在套作模式下蛋白含量差异不显著,11S相对百分含量增加,脂氧合酶相对百分含量降低,总氨基酸、含硫氨基酸含量增加。说明通过套作种植模式配合选择特定大豆品种,可保证大豆蛋白营养组份、提高豆制品风味及口感,同时延长保存时间,满足人们对豆制品的多元化需求。     

黑麦和小麦高Mr亚基的比较研究──Ⅰ.两类亚基的分离、生化特性鉴定及其对面筋延伸性的影响

对小麦高Mr谷蛋白亚基与来自黑麦的类似蛋白质的结构特性进行了比较研究。用2个黑麦品种（Danko和Halo）和1个小麦品种（Rektor）的脱脂面粉分离高Mr亚基，分离方法是，先在60℃还原条件下用50％（v／v）的丙醇溶液提取，然后用60％（v／v）的丙醇溶液使之沉淀。层析出来并冻干的亚基的含量，Danko、Halo和Rekter分别为0．33％、0．32％和0．91％（占脱脂面粉的重量百分数）。SDS-PAGE分析表明，2个黑麦品种均至少含有5个亚基，它们的迁移率相当于小麦的x型亚基。RP-HPLC分离结果表明，2个黑麦品种在亚基的定性组成上无差异，但亚基的数量比例不同。黑麦亚基的表面疏水性明显地比小麦亚基的低。黑麦各亚基和小麦各亚基的氨基酸组份密切相关，二者中的Glx、甘氨酸（Gly）和脯氨酸（Pro）含量均很高，但与小麦亚基相比，黑麦亚基中的Glx含量要低一些，百胱氨酸（Cys）含量较高。黑麦和小麦工基对面筋强度的贡献差异很大，将用溴化钾再氧化后的小麦亚基加入标准小麦面粉，面筋强度明显提高，而将再氧化后的黑麦亚基加入同样的小麦面粉，效果则正好相反。     

部分CIMMYT小麦种质材料的高分子量谷蛋白亚基分析

为了有效利用多年来引自CIMMYT的小麦种质材料,采用SDS-PAGE技术对63份CIMMYT小麦材料的高分子量谷蛋白亚基（HMW—GS）组成进行了分析。结果表明,参试材料中共有8种HMW—GS类型,Glu—A1位点上有Null、1、2#,以2#亚基为主要类型（占52．4％）;Glu—B1位点上有7＋9、7＋8、17＋18,以7＋9为主要类型（占74．6％）;Glu—D1位点上只有5＋10和2＋12两种类型,其中5＋10亚基的频率高达77．8％,是山东近期育成小麦品种的5．85倍。CIMMYT小麦品种的亚基组合类型共有12种,其中主要亚基组合为“2#,7＋9,5＋10”,占39．68％。     

玉米籽粒氨基酸和氮的变异性及相关性

本试验最精确地分析了13个玉米品种的30籽粒样本的氨基酸组成。每个样本进行4次不同的酸解处理。同时还测定色氨酸和酰胺态氮的含量。以籽粒干物质百分数表示的各氨基酸含量均是含氮量的线性函数,相关系数大于0.98.可根据样本含氮量来预测籽     

芝麻坏死花叶病毒(SNMV)部分cDNA合成及序列分析

提取芝麻坏死花叶病毒RNA ,反转录合成cDNA ,对滞后重组质粒进行点杂交 ,得到阳性克隆并且测定序列。经计算机分析 ,获得 336 8个核苷酸 (nt)的序列。该序列含有一个完整的开放阅读框架 (ORF) ,该ORF由1134nt组成 ,推测编码 377个氨基酸 ,分子量为 4 0 .0 4 7× 10 3 道尔顿 (Da)。经比较它与Tombusviride科中Avreusvirus属石柑子潜隐病毒 (Pothoslatentvirus,PoLV)、Tombusvirus属病毒Cymbidiumringspotvirus(CRSV)外壳蛋白 (CP)氨基酸序列同源性分别为 4 0 .7%、4 0 .1% ,其起始氨基酸与Tombusvirus、Aureusvirus属另外的病毒CP起始氨基酸具有很高的保守性。根据这个完整ORF所编码蛋白的大小 ,与CRSV、PoLV病毒CP具一定的同源性 ,CP 5′端氨基酸的保守性 ,推测这个完整的ORF可能包含该病毒的外壳蛋白基因 ,并且这个病毒可能类似PoLV病毒 ,是Tombusviride科Aureusvirus属的一种新病毒     

Immunomodulatory activities of non-prolamin proteins in wheat germ and gluten

Albumin (Alb), globulin (Glo), glutelin (Gll) and glutenin (Gln) were separately extracted from wheat germ and wheat gluten. Amino acisd composition, molecular weight distribution, solubility, in vitro digestibility, and immunomodulatory activities were all analyzed. Gll and Gln have similar molecular weight distributions, which differed from those of Alb and Glo. Alb showed the highest solubility at various pH values (except pH 4.0), whereas Glo showed the highest in vitro digestibility. Glo and Gll have the highest proportion of essential to total amino acids, while Alb and Gll have the highest protein digestibility-corrected amino acid scores. Gll had the strongest immunomodulatory effects in terms of stimulation of RAW 264.7 cells to produce IL-6, TNF-α, and IL-10, and good stimulatory effects on splenocyte proliferation, production of IL-2, phagocytosis, and secretion of nitric oxide in RAW 264.7 cells. Gll can be considered a good protein source for use in health foods.     

Evidence for the Presence of Only One Cysteine Residue in the D-type Low Molecular Weight Subunits of Wheat Glutenin

D-type low molecular weight subunits of bread wheat glutenin have ω-gliadin type N-terminal amino acid sequences, but are incorporated into the glutenin polymers because of the presence of cysteine residues. In order to determine the number and position of cysteine residues, ID-encoded D-type low molecular weight subunits of wheat glutenin were purified from the cv. Chinese Spring using a procedure that allowed high recovery. Comparison of the molecular weights of alkylated and unalkylated subunits by MALDI mass spectrometry indicated the presence of only one cysteine residue per molecule. This was supported also by the detection of dimers of D subunits in gluten. An internal sequence of 62 amino acids preceding the cysteine was obtained, but it was not possible to identify the cysteine residue, either because it was not within the range of N-terminal sequencing of peptides obtained, or because it was present in one of the two unidentified positions.     

Direct molecular weight determination in the evaluation of dissolution methods for unreduced glutenin

A comparison of two dissolution methods, gentle stirring and sonication, for solubilising the ultra-large wheat protein glutenin was made based on a direct determination of the molecular weight of dissolved glutenin. The possible physical breakdown of glutenin by sonication was evaluated. Glutenin was isolated by extraction with hydrochloric acid and freeze dried. The extracted glutenin was dissolved either by gentle stirring at 4 °C in phosphate buffer pH 6.8 containing sodium dodecyl sulphate (SDS) or by ultrasonication in the same SDS containing buffer immersed in an ice-bath. The weight average molecular weight and the molecular weight distribution of the dissolved material were determined using asymmetrical flow field-flow factionation using a multiangle light scattering detector coupled on-line with a refractive index detector. These determinations showed that sonication caused physical breakdown of the ultra-large glutenin proteins. The average molecular weight was found to be 5×10⁶ after sonication and 2×10⁷ after gentle stirring.     

冬春季夜间增温对冬小麦植株氮代谢和籽粒蛋白质形成的影响

为明确非对称性增温对小麦籽粒品质的影响及其机理,以不同品质类型的扬麦13（弱筋）和烟农19（中筋）为材料,采用大田模拟增温的方法研究了冬春季夜间增温对小麦籽粒蛋白质形成的影响及其与植株氮代谢的关系。结果表明,冬季增温（WT）、春季增温（ST）及冬春季持续增温（WST）均不同程度地提高了冬小麦籽粒蛋白质、麦谷蛋白大聚合体（GMP）、高分子量和低分子量麦谷蛋白亚基含量,且均以WST处理效应最大。同时,各增温处理对籽粒谷蛋白含量的提高幅度最大,并提高了谷醇比。各夜间增温处理均增加了开花期旗叶面积,提高了氮含量,增强了孕穗至花后21 d旗叶的硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）活性,说明夜间增温促进了叶片生长,增强了植株氮素同化能力。夜间增温处理显著提高了小麦植株氮素积累量及贮存氮素转运量,从而增加了氮素向籽粒的分配,促进了籽粒蛋白质合成。因此,冬春季夜间增温提高了小麦氮素吸收同化能力及氮素在籽粒中的分配比例,从而提高小麦籽粒蛋白质含量,且冬春季持续增温对籽粒蛋白质形成有更大的促进效应。     

Biochemical Characterisation of a Novel Polymeric Protein Subunit from Bread Wheat (Triticum aestivum L.)

A new wheat endosperm protein subunit that was found in accessions belonging to different collections was identified by sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). Insoluble in 0·5 M NaCl, 70% ethanol, dimethyl sulphoxide (DMSO) and 50% propan-1-ol, it appeared in the pellet corresponding to the polymeric proteins along with high (HMW) and low molecular weight (LMW) glutenin subunits (GS). In the reduced form, it had an electrophoretic mobility between those two types of glutenin subunits. The apparent M_r of this novel protein was estimated by SDS-PAGE to be 71 000. N-terminal sequence and amino acid analyses indicated a composition similar to the ω-gliadins encoded by genes located on chromosome 1B. This protein can be ascribed to the D-subunits of LMW-GS with at least one cysteine residue that allows it to form part of the polymeric structure of glutenin, as shown by reaction with a fluorogenic reagent specific for sulphydryl groups. Fractions collected after size exclusion high-performance liquid chromatography (SE-HPLC) fractionation and further characterised by SDS-PAGE, confirm that the protein participates in the glutenin polymeric structure. An increase in its concentration was observed in fractions collected within the polymeric peak as elution time increased, implying that a larger amount of this protein is present in small size polymers. The role of this protein in the complex relationship between endosperm proteins and quality parameters is discussed in relation to its likely role as a chain terminator.     

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     

小麦谷蛋白大聚合体含量的影响因素

小麦籽籽谷蛋白大聚合体（ＧＭＰ）的含量反映了谷蛋白聚合体的粒度分布情况,其高低与其他烘烤品质性状有密切的关系。本文对其影响因素进行了研究。结果表明,ＧＭＰ含量受Ｇｌｕ－１位点等位基因变异、亚基相对含量和环境因素等的影响。其中,Ｇｌｕ－Ａ１ｂ和Ｇｌｕ－Ｄ１ｄ对ＧＭＰ含量有正效应,而Ｇｌｕ－Ａｌｃ和Ｇｌｕ－Ｄ１ａ对ＧＭＰ含量有负效应;Ａ组和Ｃ组亚基的相对含量分别与ＧＭＰ含量正相关和负相关。ＧＭＰ含量也     

In vitro Polymerisation of High and Low Molecular Weight Glutenin Subunits with Molecular Oxygen

None of the oxidation conditions in previous work on polymerisation of wheat glutenin subunits with inorganic oxidants allowed for complete polymerisation. We here investigated the polymerisation efficiencies of molecular oxygen (slow-acting oxidant), and potassium iodate (fast-acting oxidant). On a small scale, both polymerised the glutenin subunits very efficiently under the conditions used. Only low levels of residual monomer were left in polymerised glutenin subunit mixtures and the resulting polymers were almost exclusively of very high molecular weight. Oxygen was used in further preparative scale polymerisation. Up-scaling lowered the polymerisation efficiency and also resulted in the formation of lower molecular weight polymers. Similarly to observations in small scale polymerisation, low molecular weight glutenin subunits polymerised more efficiently than high molecular weight glutenin subunits. Preparative scale polymerisation of high and low molecular weight subunits and subsequent addition of the resulting mixture to a base flour decreased both maximum resistance and extensibility. Because the oxidised subunits contained a high level of insoluble polymer, the decrease in maximum resistance upon polymer addition was unexpected. A well-defined reason for the dough weakening effect of the polymer cannot be given.     

不同品质类型小麦籽粒游离氨基酸、蛋白质及其组分的动态变化

为了解小麦氮素营养代谢的动态变化规律,给优质专用小麦品种选育与应用提供科学依据,选用不同品质类型的四个小麦品种(系)济南17、PH82-2-2、PH97-4、PH97-5,在两种施氮水平和两种追肥时期下研究了籽粒游离氨基酸、蛋白质及其组分的动态变化.结果表明,籽粒发育初期游离氨基酸含量高,随籽粒发育其含量逐渐下降;蛋白质含量积累呈现"高-低-高"的变化趋势,品种之间差异显著,成熟期蛋白质含量高的品种一般有较高的游离氨基酸和蛋白质积累水平.不同品质类型小麦籽粒蛋白质组分含量变化动态基本一致,灌浆初期清蛋白含量较高,随籽粒发育逐渐下降,灌浆中后期下降趋缓;球蛋白总体含量水平较低,随籽粒发育缓慢下降,灌浆末期略有上升.醇溶蛋白在籽粒发育前期积累较少,花后14 d快速积累;谷蛋白在花后7 d已有一定的积累,随后其含量逐渐上升,强筋高蛋白品种有较高的醇溶蛋白和谷蛋白积累水平,在成熟籽粒蛋白质中谷蛋白和醇溶蛋白所占比例也高,弱筋低蛋白品种有相对较低的醇溶蛋白和谷蛋白积累,醇溶蛋白和谷蛋白所占比例也低.