小麦 Glu A1位点1亚基和Null亚基间品质效应的差异

为了解小麦Glu-A1位点1亚基和Null亚基间的品质效应差异,用郑麦9405/郑麦98//周麦16配制杂交组合,利用系谱法辅助生化标记连续多代选择后得到纯合的1亚基和Null亚基的近等基因系,并对近等基因系1亚基和Null亚基间的面筋特性和粉质特性进行了测定和分析.结果表明,对于面筋指数、形成时间、稳定时间和粉质质量指数,1亚基的贡献明显大于Null亚基,1亚基比Null亚基的面筋指数、形成时间、稳定时间和粉质质量指数分别提高9.79％、68.73％、25.89％和13.99％,成组数据的t测验显示差异达到极显著水平(P值分别为0.007、0.000、0.002和0.006),亚基效应为1亚基＞Null亚基;对于湿面筋含量、干面筋含量和吸水率,1亚基和Null亚基的贡献无明显差别,成组数据t检验显示差异不显著(0.978、0.654和0.206).     

Influence of allelic prolamin variation and localities on durum wheat quality

Thirty-seven varieties of a Mediterranean durum wheat collection grown in Tunisia and Spain were analysed for their allelic composition in prolamins, as well as their protein concentration, sodium dodecyl sulphate sedimentation (SDSS) test and mixograph parameters. Genotype was a greater source of variation in all measurements than locality. Uncommon high and low molecular glutenin subunits (HMW-GS and LMW-GS) were found (V and 2•• subunits at Glu-A1, 13 + 16 at Glu-B1, 5* subunit and ax allele at Glu-A3). The rare combinations 2 + 4+14 + 18 and 8 + 9+13 + 16+18 subunits at the Glu-B3 locus were found. Glu-A3ax had a positive influence on SDSS and mixograph parameters. Of all the prolamins, those that have the B-LMW-GS composition aaa (for Glu-A3, Glu-B3 and Glu-B2 loci, respectively), when associated with the Glu-A1c and Glu-B1d gave the best semolina quality. By contrast, semolina quality is poor when this same composition is associated with the Glu-A1c and Glu-B1e and even poorer when associated with the Glu-A1c and Glu-B1f. In addition, the cultivars with B-LMW-GS allelic composition aab (for Glu-A3, Glu-B3 and Glu-B2 loci, respectively), when associated with the Glu-A1c and Glu-B1d, gave high quality, whereas when associated with the Glu-A1c and Glu-B1e or with Glu-A1o and Glu-B1f, the quality was very poor.     

不同大豆品种醇溶蛋白亚基累积与品质的关系

为进一步研究大豆醇溶蛋白亚基积累及其与品质的关系,利用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳,分析了早熟大豆品种晋大75和晚熟大豆品种晋大53在开花后不同时期醇溶蛋白亚基积累的变化及其与品质的关系。结果表明:不同亚基的积累规律不同,在合成积累的时间顺序上存在差异,早晚熟品种高分子量醇溶蛋白亚基(B、C、D区)积累的情况基本一致,从开花后15 d就开始合成积累。低分子量醇溶蛋白亚基(A′、A区)主要在后期积累,一般情况早熟品种7S醇溶蛋白积累时间比晚熟品种提前15~20 d;晋大75醇溶蛋白的剧增期在开花后45~60 d,晋大53醇溶蛋白的剧增期在开花后40~50 d7、0~75 d。     

油棕仁贮藏蛋白质亚基组成和含量分析

[目的]为油棕仁中蛋白质的进一步研究与开发利用提供指导。[方法]采用非变性聚丙稀酰胺凝胶电泳(Native-PAGE)和十二烷基硫酸钠-聚丙稀酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对油棕仁中贮藏蛋白质亚基进行研究,分析油棕仁蛋白主要亚基的组成、分子量、含量、二硫键的位置及种间差异。[结果]油棕仁中贮藏蛋白质在浓缩胶浓度为7.5%、分离胶浓度为12%的SDS-PAGE凝胶系统中可以得到很好的分离。在油棕仁贮藏蛋白中含有6条主要亚基,分子量范围为18.8~51.5 k Da,主要是中、小分子量亚基;各亚基之间含一定量的二硫键。非变性凝胶电泳分析表明,油棕仁贮藏蛋白中含有4个不同分子量、不同电荷的组分。[结论]该研究所选的不同油棕品种之间亚基的组成和含量没有显著性差异。     

不同熟期大豆品种球蛋白亚基积累的研究

利用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳,分析了早熟大豆品种晋大75和晚熟大豆品种晋大53在开花后不同时期球蛋白亚基积累的变化以及其与品质的关系。结果表明:不同亚基的积累规律不同,在合成积累的时间顺序上存在差异,早熟、晚熟品种水溶蛋白和盐溶蛋白的低分子量蛋白亚基(B、C、D区)在开花后15 d开始逐渐合成,早熟品种的高分子量球蛋白亚基(A′、A区)在开花后15 d开始合成,比晚熟品种提前20~25 d。晋大75水溶蛋白的剧增期在开花50~65 d,而盐溶蛋白的剧增期在开花后30~35 d和50~65 d;晋大53水溶蛋白的剧增期为开花后25~30 d和70~75 d,盐溶蛋白的剧增期在开花后30~35 d和50~65 d。     

应用双分子荧光互补(BiFC)方法分析烟草中介体亚基之间的互作

中介体是一种大分子蛋白复合物,中介体亚基之间的相互作用是中介体复合物在真核生物的转录调控中发挥作用的基础。本研究利用同源搜索,克隆了烟草(Nicotiana tabacum)中介体亚基基因NtMed6、NtMed18和NtMed21,测序结果表明NtMed6、NtMed18和NtMed21与拟南芥(Arabidopsisthaliana)中介体同源基因的序列一致性分别为69.46%、76.91%和77.01%。通过筛选适宜的侵染培养基优化了农杆菌介导的烟草叶片瞬时表达进行亚细胞定位方法,分析了linker序列对亚细胞定位结果的影响。发现以YEB+100mmol/LAS和AA+100mmol/LAS为侵染培养基时荧光强度大,并且表达荧光的细胞多;构建融合表达载体时添加5个氨基酸编码序列的linker提高了融合蛋白亚细胞定位结果的可靠性。烟草中介体亚基亚细胞定位表明,NtMed8、NtMed18、NtMed6和NtMed21定位在细胞核和细胞质内,但主要在细胞核里。为进一步证实NtMed8属于烟草中介体亚基,同时研究NtMed8与其它亚基的相互作用,构建了35S驱动的含有EYFPN-端1-173氨基酸和C-端151-238氨基酸编码序列标签的融合表达载体(pNYE和pCYE)。把NtMed8、NtMed18、NtMed6和NtMed21的全长ORF亚克隆到相应的载体上,共转化烟草(Nicotiana benthamiana)叶片,结果表明,NtMed8与NtMed18存在互作,同时还观察到NtMed8与NtMed6的互作以及NtMed18与NtMed6的互作。BiFC用于检测蛋白之间的互作是一种快捷有效的方法,能够应用于中介体亚基之间结构联系的研究。     

小麦蛋白质含量和优质亚基遗传

研究了小麦子粒蛋白质含量和优质高分子量麦谷蛋白亚基对小麦品质的影响及其互作关系。结果表明，控制蛋白质含量的基因作用主要是以加性效应为主，也存在非加性效应，F1的蛋白质含量与双亲的蛋白质含量的平均值高度相关，蛋白质含量的一般配合力方差大于特殊配合力方差，F2子粒蛋白质含量的分离呈正态分布。在优质育种亲本选配上，一般配合力比特殊配合力更重要一些。普通小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基受遗传控制，不受环境影响，具有品种特性；其在F1中呈共显性和倾母遗传现象，在F2中遗传行为遵从孟德尔的基因独立分配和自由组合规律。在小麦品质改良中既要重视蛋白质的含量，更应重视蛋白质的质量，即数量和质量改良途径并重。     

7OE+8*亚基对东北强筋小麦品种品质性状影响研究

小麦品质改良是东北春麦区强筋小麦育种的主要目标之一。Glu-B1位点7^OE+8^*亚基为超强筋小麦品种必备基因。为了明确该亚基在东北春麦区强筋小麦遗传背景下的品质遗传效应,本研究利用分子标记和选择回交相结合的手段,将7^OE+8^*亚基定向导入到强筋小麦品种龙麦26和龙麦35（Glu-B1位点均为7+9亚基）的遗传背景之中,对BC₅F₁、BC₆F₁群体和自交BC₆F₂鉴定获得的纯合品系进行7^OE+8^*亚基遗传效应评价。结果表明,在强筋小麦品种龙麦26(7+9)和龙麦35(7+9)遗传背景下转入7^OE+8^*亚基后,其干面筋、面筋指数、形成时间、稳定时间、断裂时间、拉伸面积、延伸性和最大抗延阻力等品质指标3年平均分别提高1.3%(P=0.82)和1.8%(P=0.49)、6.6%(P=0.59)和4.7%(P=0.37)、55.0%(P=0.24)和35.8%(P=0.56)、44.5%(P=0.43)和32.8%(P=0.73)、41.4%(P=0.31)和30.0%(P=0.66)、28.0%(P=0.05)和23.4%(P=0.37)、6.5%(P=0.47)和5.8%(P=0.42)、19.5%(P=0.31)和18.0%(P=0.38);Zeleny沉降值2年平均分别提高6.8%和11.4%。以上结果表明,在2个强筋小麦品种遗传背景下,Glu-B1位点转入7^OE+8^*亚基较7+9亚基对各项品质指标改良均存在正向效应,但提高幅度存在差异,对形成时间、稳定时间、断裂时间、最大抗延阻力、拉伸面积等衡量面筋质量的指标提高幅度更大,表明该亚基对面筋质量改良效应显著。综上所述,7^OE+8^*亚基可作为东北春麦区强筋小麦遗传背景下品质性状进一步改良的优选基因,为超强筋小麦育种的重要基因资源。     

高分子量麦谷蛋白亚基的SDS-PAGE图谱在小麦品质研究中的应用

本实验应用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),分析了河南72个小麦品种(品系)的高分子量(HMW)麦谷蛋白亚基组成,并测定其蛋白质含量、面筋含量、沉淀值、流变学特性和面包烘烤品质。发现含有 Glu—1 D 5+10亚基的品种一般有好的面粉品质和面包烘烤品质,含有 Glu—1 B 7+8或 Glu—1 A 2~*或 Glu—1 B 7亚基的品种有     

Variation in gluten quality parameters of spring wheat varieties of different origin grown in contrasting environments

The aim of this study was to investigate variation in protein content and gluten viscoelastic properties in wheat genotypes grown in two mega-environments of contrasting climates: the southeast of Norway and Minnesota, USA. Twelve spring wheat varieties, nine from Norway and three HRS from Minnesota, were grown in field experiments at different locations in Norway and Minnesota during 2009–2011. The results showed higher protein content but lower TW and TKW when plants were grown in Minnesota, while the gluten quality measured as Rmax showed large variation between locations in both mega-environments. On average, Rmax of the samples grown in Minnesota was higher than those grown in Norway, but some locations in Norway had similar Rmax values to locations in Minnesota. The data showed inconsistent relationship between the temperature during grain filling and Rmax. Our results suggest that the weakening effect of low temperatures on gluten reported in this study are caused by other environmental factors that relate to low temperatures. The variety Berserk showed higher stability in Rmax as it obtained higher values in the environments in Norway that gave very weak gluten for other varieties.