基于双向电泳技术分离小麦强筋品质相关蛋白

发布时间：2018-12-13 22:13

【摘要】：小麦粉能被加工制成面包、面条、馒头、饼干等多种食品,这种良好的加工品质主要是由贮藏蛋白的组成成分和各成分的含量决定。优质强筋小麦品种新麦26,由河南省新乡市农业科学院育成,其烘焙品质优良,具有超亲的现象,超美麦DNS。目前,基于麦谷蛋白亚基组成成分尚不能解析其优良加工品质形成的分子基础。本研究以新麦26及其双亲为研究材料,通过理化指标的评价,构建小麦成熟籽粒双向电泳体系,基于该体系分离新麦26与双亲种子中差异表达的蛋白并进行质谱分析,以解析新麦26良好加工品质形成的分子机制,为优质小麦品质相关基因分子聚合育种提供强有力的理论、方法和技术支撑。主要研究结果如下:1、新麦26在面筋品质方面具有超亲现象:利用品质分析相关仪器对新麦26及其亲本进行理化特性分析,结果表明:新麦26的稳定时间为20min左右,形成时间为30min左右,均高于其双亲3-4倍;其弱化度低于父本济南17,与母本新麦18持平;其测定的面筋峰值各项参数均高于父本,其中PMT(峰值时间)与AM(峰前值)两项参数也高于母本。这些品质理化特性均显示新麦26在面筋品质上超越双亲。2、小麦成熟籽粒双向电泳体系的优化:以郑麦366成熟籽粒为材料,建立小麦籽粒双向电泳的体系,结果表明:用直接裂解法提取小麦成熟籽粒蛋白,使用17cm pH5-8的IPG预制胶条,上样量为500μg时为最适体系。利用该双向体系对不同的小麦品种进行验证,均获得了清晰、蛋白点分辨率高的双向电泳图谱,证实该双向电泳体系具有较好的重复性。3、新麦26及其双亲差异蛋白点分离与鉴定:利用建立的小麦成熟籽粒双向电泳体系对新麦26及其双亲成熟籽粒进行差异蛋白分离,结果显示:每个蛋白质谱约得到700个蛋白点,通过显著性分析发现154个蛋白点在新麦26与济南17中存在差异,152个蛋白点在新麦26与新麦18中存在差异。综合选取具有显著差异的150个蛋白点进行质谱分析,共有135个蛋白点得到成功注释。其中新麦26与济南17成熟籽粒的显著性差异点有77个,在济南17中强表达的有36个,包括一些醇溶蛋白和丝氨酸蛋白酶抑制剂等;在新麦26强表达的有41个,包括麦谷蛋白亚基,单体淀粉酶和一些球蛋白等;新麦26与新麦18成熟种子中显著性差异的点有58个,在新麦18中强表达的有41个,包括一些醇溶蛋白,丝氨酸蛋白酶抑制剂和小麦糖等,在新麦26中强表达的有17个,包括高分子量麦谷蛋白亚基,部分球蛋白和线粒体ATP合酶前体等。4、初步解析了新麦26优良加工品质形成的分子基础:与品质相关的蛋白质主要包括麦谷蛋白和醇溶蛋白。根据差异表达蛋白质功能注释结果结合Real-time PCR验证,发现在新麦26中醇溶蛋白的表达量受到抑制,其中γ-醇溶蛋白SSP6202和SSP9409的表达量分别在新麦26中下调了45倍和8倍;而麦谷蛋白的表达量普遍上调,其中SSP3905为麦谷蛋白1Ax1亚基,其表达量在新麦26中提高了9倍。结果表明醇溶蛋白的减少和麦谷蛋白的增加可能是新麦26加工品质具有超亲效应的主要原因。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S512.1

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本文编号：2377340