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小麦种子储藏蛋白主要包括谷蛋白和醇溶蛋白,其组成及含量决定加工品质;谷蛋白依据其亚基迁移率的差异,可分为高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)和低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)。HMW-GS含量虽仅占小麦籽粒蛋白的10%,但其作为面筋网络“骨架”,显著影响面团的流变学特性,是决定加工品质的关键蛋白。本实验使用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变小麦品种蜀麦482,利用SDS-PAGE鉴定其各亚基的迁移率,获得Bx7和By9亚基迁移率变慢的突变体单株,再与蜀麦482杂交,再使用SDS-PAGE鉴定杂交后代,筛选纯合个体,以蜀麦482野生型为对照,构建BC1F4群体并测定其加工品质。本实验对Bx7与Bx7-m566GR亚基和By9与By9-m292GE369QR亚基进行基因克隆、序列测定及二级结构预测,并初步其对小麦加工品质的影响,实验结果如下:1、农艺性状突变型Bx7-m566GR与野生型Bx7植株在成熟期的穗长、分蘖数及小穗数间无显著差异,但前者的株高高于后者;两个群体间的籽粒性状无显著差异;而突变型By9-m292GE369QR与野生型By9植株的株高、穗长及小穗数间无显著差异且两者的籽粒性状较为整齐一致;但前者的分蘖数少于后者。2、SDS-PAGE结果分析SDS-PAGE检测发现突变型Bx7-m566GR与By9-m292GE369QR亚基迁移率较野生型Bx7及By9亚基变慢;而向分离胶中加入4M尿素(蛋白变性剂)后,SDS-PAGE检测发现突变型亚基与野生型亚基迁移率一致。3、HMW-GS基因克隆及序列对比利用HMW-GS基因的N-端和C-端序列的高度保守性,设计特异性引物扩增Bx7及By9亚基的编码区序列。测序结果表明:Bx7亚基DNA序列全长为2370 bp,共编码788个氨基酸;而By9亚基DNA序列全长为2118 bp,共编码704个氨基酸。经序列比对发现:野生型Bx7亚基和By9亚基均与已报道的的基因序列一致;而Bx7-m566GR亚基的基因序列的第1696位碱基鸟嘌吟(G)被腺嘌吟(A)所替代;导致其氨基酸序列的第566位点发生改变,即甘氨酸(Gly,G)被精氨酸(Arg,R)所替换;使其蛋白序列发生改变;而By9-m292GE369QR亚基的基因序列的第878位碱基G被A所替换及第1106位A被G替代;导致其氨基酸序列有两个突变位点,即突变型By9亚基的氨基酸序列的第292位的甘氨酸(Gly,G)被谷氨酸(Glu,E)所替代及其第369位的谷氨酰胺(Gln,Q)被精氨酸(Arg,R)所替代,进而导致其氨基酸序列发生改变。4、二级结构预测分析使用Antheprot6.6.1软件对Bx7与Bx7-m566GR亚基和By9与By9-m292GE369QR亚基亚基的氨基酸序列进行二级结构预测,发现突变型Bx7-m566GR亚基的单个氨基酸变化并未导致其空间结构变化;而By9-m292GE369QR亚基的两个氨基酸位点发生改变,致其第292位氨基酸附近的β-转角结构变化及第369位氨基酸附近的β-转角及β-折叠发生变化;最终使其氨基酸序列的空间结构发生变化,即α-螺旋增加,而无规则卷曲减少。5、加工品质参数分析对所测加工品质参数进行分析,发现野生型Bx7群体与突变型Bx7-m566GR的品质参数均无显著差异,但突变型Bx7-m566GR的籽粒蛋白含量、湿面筋含量及其沉降值、形成时间,稳定时间和断裂时间较野生型Bx7群体均有不同程度的增加;野生型By9群体与突变型By9-m292GE369QR群体的品质参数也无显著差异,但突变型By9-m292GE 369QR的子粒蛋白含量、湿面筋含量及其沉降值、形成时间,稳定时间和断裂时间较野生型By9群体却有不同程度的增加。