小麦高分子量谷蛋白亚基HPCE高效分离及图谱鉴定研究

发布时间：2020-07-23 06:02

【摘要】：高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)是决定小麦烘烤品质的重要因素,其组成类型与对小麦品质密切相关。用于分离鉴定HMW-GS的常规技术主要包括SDS-PAGE、分子标记及RP-HPLC等,它们均有不同程度的局限性。高效毛细管电泳技术(HPCE)由于用样少、速度快、分辨率高等特点,在分离鉴定中具有良好的应用前景。但是,目前小麦HMW-GS的HPCE研究尚处于起步阶段,有关标准图谱的报道甚少,且已有分离体系在分辨率、分离效率上仍有待提高。研究以此为切入点,引入IDA缓冲液系统,选取12个小麦品种,对HMW-GS的HPCE高效分离体系和标准图谱进行了研究。结果如下:1.SDS-PAGE联合分子标记分析表明,供试品种在HMW-GS组成上具有多样性。亚基类型包括1Ax1、1Ax2*、1Dx2、1Dx3、1Dx4、1Dx5、1Bx6、1Bx7、1By8、1By9、1Dy10、1Dy12、1Bx13、1By16、1Bx17、1By18、1Bx20和1By20。2.选取“中国春”小麦为标准样品。通过分析不同缓冲液条件及电泳参数对HMW-GS亚基分离效果的影响,确立了HPCE高效分离体系。其中,缓冲液组分为:15%ACN+0.05%HPMC+75 mmol·L~(-1) IDA,pH 2.5;电泳参数为:运行温度30℃,分离电压20 kV,毛细管内径25μm,PDA检测波长200 nm,样品进样时间5 s。连续重复试验及比对分析均显示,该体系具有良好的分离效率和重现性。3.以建立的体系为基础,通过控制变量混合进样方式,对不同亚基的HPCE图谱进行研究,共获得了18个亚基的标准图谱,亚基迁移顺序为:1Dy12→1Dy1→1By9→1By8→1By18→1By16→1By20→1Bx17→1Bx20→1Bx13→1Bx6→1Bx7→1Ax2*→1Ax1→1Dx5→1Dx4→1Dx3→1Dx2,标准出峰时间为:9.39、9.69、10.30、11.70、11.89、12.09、12.22、12.36、12.62、12.83、13.08、13.18、13.50、13.73、14.04、14.24、14.46和14.73 min,RSD0.2%。在图谱分离上,这些亚基具有两型分界,以1Bx17为分界点,x型亚基区域覆盖12.36到14.76 min,y型亚基区域覆盖9.39到12.36 min,其中Glu-1A位点部分亚基迁移情况与SDS-PAGE中截然不同。试验所得三项标准(亚基迁移顺序、标准出峰时间和图谱分离特点),可作为小麦HMW-GS的HPCE快速鉴定依据。研究为小麦HMW-GS的定性分析及种质筛选提供了支持。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S512.1
【图文】：

命名系统

图 1-1 HMW-GS 命名系统（Payne et al. 1980b）Fig. 1-1 Named system of HMW-GS (Payne et al. 1980b)结构作者已从普通小麦及其近缘种中克隆到很多 HMW-GS 序列，并对 D上下游非编码区基因表达调控序列的特征进行深入研究，直接酶解序列或者根据核酸序列推导氨基酸序列，从而了解 HMW-GS 合成HMW-GS 不含有内含子（Shewry et al. 1992），因此可直接由普

小麦,亚基,位点,类型

第三章结果与分析3.1 HMW-GS 组成分析3.1.1 SDS-PAGE 分析利用 SDS-PAGE 对小麦品种的 HMW-GS 组成进行鉴定，结合“Payne 命名系统”（1983）对图谱中的亚基进行命名。由图 3-1 可知，12 个品种中鲁麦 23 外，均在 Glu-1B位点表达成对亚基。Glu-1Bx 位点包含的亚基类型有：1Bx6、1Bx7、1Bx13、1Bx17和 1Bx20。Glu-1By 位点包含的亚基类型有：1By8、1By9、1By16、1By18 和 1By20。Glu-1Dx 位点包含的亚基类型有：1Dx2、1Dx3、1Dx4、和 1Dx5。Glu-1Dy 位点上仅1Dy10 与 1Dy12 两种亚基类型。而 Glu-1A 位点上具有 1Ax1、1Ax2*和 Null（不表达）三种类型。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12111 11 111

分子标记,小麦,分子标记分析,烟农

图 3-2 分子标记鉴定小麦 HMW-GS 组成Fig. 3-2 Identification of HMW-GS in wheat by molecular markers别表示 Glu-1Ax、Glu-1Bx、Glu-1By、Glu-1Dx 和 Glu-1Dy 位点的分子标记检测：中国春、西农 979、济南 13、晋麦 47、济麦 4 号、豫麦 41、烟农 19、莱州 158、豫麦 50 和郑麦 366epresent the identification of HMW-GS by molecular markers at Glu-1Ax, Glu-1Dx and Glu-1Dy loci, respectively. Lanes 1 to 12 represent Chinese Spring, Xinong i 47, Jimai 4, Yumai 41, Yannong 19, Laizhou 137, Lumai 23, Aikang 58, Yumai 50 espectively.结合 SDS-PAGE 与分子标记分析，我们获得了材料品种 HMW-GS 的 3-1 所示。12 个品种可表达的亚基类型包括 1Ax1、1Ax2*、1Dx2、1D、1Bx6、1Bx7、1By8、1By9、1Dy10、1Dy12、1Bx13、1By16、1Bx0 和 1By20 共 18 个。表 3-1 小麦品种 HMW-GS 组成Table 3-1 Composition of HMW-GS of wheat varieties

【参考文献】