基于转录组比较的燕麦类似贮藏蛋白在小麦面团强度性状中的作用

面团强度是影响小麦加工应用的主要品质指标之一。为鉴定与面团强度性状相关的贮藏蛋白编码基因,本研究以高相对分子量麦谷蛋白亚基组合完全相同的2个品种(郑麦366:高面团强度品种;郑麦366杂交后代品种郑麦369:低面团强度品种)为研究材料,比较开花后14 d、21 d、28 d的贮藏蛋白编码基因表达差异,评估基因编码蛋白的面团强度贡献值,以及面粉的巯基含量差异等。结果表明,在25个显著差异表达的贮藏蛋白编码基因中,无高相对分子量麦谷蛋白亚基、低相对分子量麦谷蛋白亚基基因;其中郑麦366显著上调表达基因14个,包含8个燕麦类似蛋白编码基因和6个醇溶蛋白编码基因;显著下调表达基因11个,包括10个醇溶蛋白编码基因和1个燕麦类似蛋白编码基因。贮藏蛋白面团强度评价模型的评分结果显示,差异表达基因编码的燕麦类似贮藏蛋白对面团强度性状的贡献值不低于优质麦谷蛋白亚基,暗示燕麦类似贮藏蛋白可能也是影响面团强度性状的重要蛋白质类型。

黔豆系列品种贮藏蛋白亚基组成及其含量分析

为明确黔豆系列大豆品种(品系)中大豆球蛋白组分及其各亚基组分含量,以促进营养或加工专用大豆新品种的选育与应用,本研究利用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对41份大豆品种(品系)的7S和11S球蛋白亚基组成、相对百分含量和11S/7S比值进行分析。结果表明,各品种间大豆蛋白及其亚基组分相对百分含量存在较大差异;41份供试品种(品系)的7S、11S球蛋白平均相对百分含量分别为26.93%、54.92%,变幅分别为15.58%~43.89%、37.10%~66.48%,变异系数分别为29.36%、13.57%;11S/7S值为0.85~4.05,平均值为2.28,变异系数为38.71%;7S蛋白的变异系数高于11S蛋白,7S蛋白β亚基的变异系数最大,11S蛋白B亚基的变异系数最大,表现出更丰富的遗传多样性;筛选出11S/7S值高于3的品种11份,其中高于4的品种2份;7S与11S球蛋白组分间存在极显著负相关;系统聚类将41份供试品种(品系)聚类为三类,第Ⅰ类群11S蛋白含量和11S/7S平均值最高,第Ⅱ类群A 4、A 1A 2亚基平均含量最高,第Ⅲ类群7S蛋白和A 3亚基的平均含量最高。

影响小麦面团强度的贮藏蛋白基因表达研究

小麦品质主要由籽粒贮藏蛋白的含量和类型决定,高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GSs)组合是决定加工品质的主要因素。为了解HMW-GSs组合完全一致、蛋白含量相似的两个品种面团稳定时间相差近一倍的原因(郑麦158:高面团强度;郑麦369:低面团强度),通过转录组测序比较了籽粒发育中期3个时间点(花后14、21和28 d)的贮藏蛋白基因表达差异,分析了差异表达基因编码蛋白对面粉质量的贡献以及面粉的巯基含量差异等。结果表明,在3个时间点,两个品种间的HMW-GSs基因表达均无显著差异;郑麦158较郑麦369共有24个贮藏蛋白编码基因有显著表达差异,其中上调表达基因12个(23次),下调表达基因12个(23次)。12个显著上调表达基因中,包括9个燕麦类似蛋白基因(18次)、2个γ-醇溶蛋白基因(4次)和1个α-醇溶蛋白基因;在12个下调表达基因中,包括11个α-或α/β-醇溶蛋白基因(21次)和1个燕麦类似蛋白基因(2次)。两品种比较,郑麦158面粉的硫元素含量较低,但自由巯基和二硫键含量较高。基于蛋白二硫键预测和面粉蛋白质量评价模型分析结果,差异表达基因编码的燕麦类似蛋白和γ-醇溶蛋白对面团强度的贡献不低于优质HMW-GSs。推测燕麦类似蛋白与个别γ-醇溶蛋白可能是影响面团强度的重要蛋白;蛋白的高自由巯基含量是高面筋强度的分子基础。

氮代谢和贮藏蛋白生物合成对小麦面筋品质形成的影响

为探讨不同类型小麦品种面筋品质形成的机制,以面筋强度不同的西农20、西农836、周麦18和西农977为材料,比较分析其面筋结构特性、籽粒灌浆过程蛋白组分积累动态、氮代谢和贮藏蛋白合成相关基因表达的差异,并从生理水平和转录水平探究氮代谢和贮藏蛋白生物合成相关基因表达对小麦面筋品质形成的影响。结果表明,西农20的面团形成时间、稳定时间、蛋白质弱化度最高,其次是西农836、周麦18、西农977;西农20的面筋中二硫键和β-折叠含量最高,而表面疏水性和α-螺旋/β-折叠最低,表现为面筋微观网络交联更加致密;籽粒灌浆期间醇溶蛋白、谷蛋白、谷蛋白大聚体(GMP)快速积累,成熟期西农20籽粒中总蛋白质、醇溶蛋白、谷蛋白及GMP含量比其他三个品种都高;旗叶和籽粒中谷氨酰胺合成酶(GS)和谷丙转氨酶(GPT)活性及其基因表达水平在西农20中最高,从而加强了其旗叶和籽粒中氨基酸代谢;贮藏蛋白合成相关基因 x/y-HMW、 LMW-A/B/D、 TaGAMyb、 TaPBF、 TaSPA、 TaPDIL2-1、 TaSUMO1和 TaPPIase的表达水平也在西农20中最高。这说明小麦籽粒灌浆期间氮代谢和贮藏蛋白生物合成相关基因的高水平表达可促进籽粒贮藏蛋白的合成与聚集,从而提高小麦面筋的品质。

荔枝种子可溶性贮藏蛋白质的特点

采用蛋白质组织化学染色、SDS-PAGE、双向电泳、蛋白质免疫印迹和间接免疫荧光定位等细胞学和生物化学的技术,分离鉴定荔枝种子中可溶性贮藏蛋白质。荔枝种子富含贮藏蛋白质,积累在子叶和胚乳薄壁细胞的蛋白体里。22ku蛋白质是种子的一种可溶性贮藏蛋白质,为幼苗生长所需氮素的重要来源。该蛋白质与22ku营养贮藏蛋白质有免疫相关性,而且,两者的双向电泳图谱非常相似,表明它们具有较高同源性。由于荔枝22ku营养贮藏蛋白质具有胰蛋白酶抑制剂活性,所以,其同源物积累在种子中可能有抗虫作用。

NaCl对箭筈豌豆主要贮藏蛋白界面性质的影响

为了探究箭筈豌豆蛋白在食品添加剂中的应用潜力,试验研究箭筈豌豆种子主要贮藏蛋白(白蛋白,common vetch albumin protein,CVAP;球蛋白,common vetch globulin protein,CVGP)在pH值为7.0时,不同NaCl浓度下的界面性质。结果表明,NaCl浓度对蛋白组分没有明显影响,CVAP在<0.1mol/L的离子强度下有好的界面性质,CVGP在>0.1mol/L的离子强度下有好的界面性质。因此,CVAP更加具有作为烘焙食品添加剂的潜力。

贮藏蛋白组分对小麦面团流变学特性和食品加工品质的影响

【目的】贮藏蛋白组成与组分含量显著影响食品加工品质,研究贮藏蛋白组分含量对加工品质的影响,指导小麦品质改良。【方法】选用近几年北方冬麦区育成的优质品种和高代品系及山东省主栽品种为材料,采用反相高效液相色谱(RP-HPLC)和凝胶色谱(SE-HPLC)方法对贮藏蛋白组分进行量化,并分析它们与面团流变学特性、面包、面条和馒头加工品质的关系。【结果】谷蛋白总量(Glu)、高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)含量和低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)含量与反映面筋强度的和面时间、稳定时间、拉伸面积和最大抗延阻力呈1%显著正相关(r=0.61～0.83),与面包品质均呈显著正相关(r=0.34～0.85),而醇溶蛋白与谷蛋白含量比(Gli/Glu)与这些参数均呈显著负相关(r=-0.37～-0.85,P<0.05)。SDS不溶性谷蛋白聚合体百分含量(%UPP)与面团稳定时间和最大抗延阻力呈对数关系,决定系数分别达0.84和0.86;与面包总分呈显著正相关(r=0.76,P<0.001),决定系数为0.58。Glu、HMW-GS、LMW-GS和%UPP与面条的色泽、硬度、总分和馒头的光滑度呈5%显著负相关(r=-0.36～-0.63),而Gli/Glu与这些参数呈5%显著正相关(r=0.37～0.57)。醇溶蛋白总量及各组分含量与馒头的压缩张驰性呈1%显著正相关,与馒头的总评分呈显著负相关。【结论】贮藏蛋白组分含量对面团流变学特性和面包品质影响较大,当Glu和%UPP分别达到32.5AU和48.9%时,面筋强度(稳定时间大于10.0min)和面包品质较优,而对面条和馒头品质影响相对较小,且多为负向效应。

硫对春小麦不同品质类型籽粒蛋白质及贮藏蛋白含量的效应

以 6个不同品质类型春小麦为材料 ,在不同氮水平条件下 ,研究施硫对小麦籽粒蛋白质含量和贮藏蛋白含量的调节效应。研究结果表明 ,施硫影响籽粒蛋白质含量 ,2 +12亚基组成品种籽粒蛋白质含量均在尿素 6 0kg hm2 (N6 0 )水平下配合一定的硫肥表现最好 ,5 +10亚基组成品种均在尿素 12 8kg hm2 (N1 2 8)水平下蛋白质含量较高。硫对籽粒蛋白质含量的影响与氮施用水平有关 ,在高氮条件下施硫可以增加籽粒蛋白质含量 ,尤其是更有利于高蛋白优质品种籽粒蛋白质含量的提高。低氮条件下施硫对醇溶蛋白含量的作用呈正效应。施硫可以增加籽粒谷蛋白含量 ,但只有在高氮条件下 ,施硫才有利于谷蛋白含量的提高 ,高蛋白优质品种东农 774 2、Roblin和NeepawaN1 2 8水平下的最高值高于N6 0 水平下的最高值 ,对这些品种来说 ,氮是限制硫充分发挥作用的因素 ,只有在高氮条件下 ,施硫才有利于谷蛋白积累。而高蛋白优质品种IE74和辽 10与低蛋白劣质品种新克旱 9在N6 0 水平条件下获得较高的谷蛋白含量。在高氮条件下 ,如果硫肥用量不足 ,谷蛋白含量反而不如低氮水平下供应适量的硫肥处理 ,与品种本身所要求氮和硫施用量和比例有关。

高温胁迫对水稻贮藏蛋白质的组成和积累形态的影响

【目的】稻米蛋白质的含量及组成是稻米品质和营养价值的重要指标,本研究旨在揭示高温胁迫对稻米贮藏蛋白质的组成和积累形态的影响。【方法】设置试验对灌浆期水稻进行高温胁迫处理,对稻米蛋白质各组分的积累动态进行分析。【结果】25℃处理在灌浆过程,籽粒单粒重和贮藏蛋白质积累过程与积累形态上都与自然生长条件下表现一致。而35℃的高温胁迫处理加速了灌浆过程,降低了籽粒单粒重。高温胁迫不仅增加了粗蛋白的含量,而且改变了贮藏蛋白质的组成和积累形态,如使醇溶蛋白的相对含量较对照降低了7.5%。高温处理虽然没有改变主要贮藏蛋白质谷蛋白的相对含量,却导致谷蛋白的两个亚基的相对含量较对照降低了12.7%,同时使57kD谷蛋白前体及57kD以上谷蛋白聚合体的积累增加了19.5%。【结论】在高温胁迫条件下水稻贮藏蛋白质的组成和积累形态发生了改变,谷蛋白两个亚基含量和醇溶蛋白含量的降低与籽粒氮素供应能力和蛋白质合成能力无关,而与蛋白质翻译后的转化、转运、聚合及降解等过程紧密相关。57kD谷蛋白前体及57kD以上谷蛋白聚合体的积累可能对稻米的食味与加工品质产生影响。

水稻种子贮藏蛋白总含量分布和多态性分析

用考马斯亮蓝G-250染色法测定了来自世界各地的110个水稻品种或品系种子贮藏蛋白的含量,发现不同水稻品种或品系种子贮藏蛋白含量存在一定的多样性。110个水稻材料贮藏蛋白含量分布在34.29～95.08mg/g,含量最高的为来自国际水稻研究所的品系C105A51;大部分水稻材料的种子贮藏蛋白含量在40～60mg/g,有72个,占所测水稻材料总数的65.5%;总蛋白质含量超过80mg/g的水稻材料很少,只有3个,占2.7%。SDS-PAGE蛋白电泳图谱表明水稻贮藏蛋白种类和含量存在较高的多态性。

套作大豆贮藏蛋白、氨基酸组成分析及营养评价

目的:分析不同品质类型套作大豆贮藏蛋白、氨基酸组分特征,对套作大豆蛋白质的营养价值进行评价。方法:使用近红外谷物分析仪、氨基酸分析仪等测定大豆蛋白质、氨基酸等指标。结果:套作大豆蛋白质平均含量48.71%,贮藏蛋白7S、11S相对含量分别为24.94%和67.57%,11S/7S比值高达2.74,高蛋白型套作大豆D3(中江+月黄)贮藏蛋白11S/7S高达3.08,比其净作(11S/7S比值为2.89)极显著升高0.19(P=0.001);套作大豆氨基酸总量达到37.3%,其中必需氨基酸含量占总氨基酸的38%以上,接近或高于FAO/WHO、全蛋参考模式同种氨基酸含量;FAO/WHO参考模式下套作大豆5种化学评分:氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)、必需氨基酸指数(EAAI)、氨基酸比值系数分(SRCAA)和必需氨基酸相对比值(EAARR)分别为64.34、76.82、82.10、83.06、78.06,与净作相比分别变化:2.38(P=0.002)、3.01(P=0.012)、0.03(P=0.209)、0.45(P=0.202)、-0.19(P=0.754)。结论:套作大豆具有与净作大豆一致甚至更高的氨基酸营养价值,11S/7S比值更合理,可保证大豆蛋白制品的品质。因此选择综合营养价值高的大豆品种与玉米进行套作种植。

大豆籽粒贮藏蛋白11S和7S组分提取分离方法的优化

为确定提取分离大豆贮藏蛋白11S和7S两种主要成分的最适方法，采用凯氏定氮和SDS-PAGE分析，从浸提液种类、提取液pH、浸提次数和温度、料液比、Tris-HCl浓度和还原剂种类等影响提取分离效果的因素着手，对Nagano法进一步优化。结果表明，浸提液采用pH8．5、含0．01mol／L亚硫酸氢钠的0．03～0．06mol／L Tris-HCl缓冲液系统，提取温度45℃，料液比1：15，重复浸提两次；分离过程中，在pH6．4沉淀离心分离出11S组分、调pH5．5沉淀离心分离出中间产物后。再调pH至4．8沉淀离心分离出7S组分。优化后的方法与Nagano法相比，可显著提高11S和7S组分的得率、蛋白含量和纯度。

大豆种子贮藏蛋白11S与7S组份的研究

大豆种子球蛋白组份的组成与蛋白品质密切相关。本实验利用SDS -PAGE梯度电泳分离 11S球蛋白和 7S伴球蛋白各亚基 ,通过软件Gel-proanalysis3.0计算了 175 7份大豆种质中 11S和 7S的相对含量(以蛋白亚基吸光值计算 )以及 11S/ 7S比值 ,结果表明 ,175 7份大豆种子球蛋白 11S/ 7S比值的变异幅度在 0 .72～ 2 .99内 ,平均值为 1.885 ;不同品种间亚基组份存在亚基含量和亚基缺失的变异 ,揭示了我国大豆遗传资源的多样性。大豆品种 11S/ 7S比值在不同大豆生态区存在显著性差异 ,说明大豆 11S/ 7S比值的高低具有一定的生态适应性 ;地方品种与育成品种的比较表明 ,同一生态区或同一省份地方品种 11S/ 7S平均值显著高于育成品种 ;大豆种子粗蛋白含量的高低和 11S/ 7S比值相关性不大 ,但是以大豆种子粗蛋白含量在 4 0 %～ 4 9%范围内 ,11S/ 7S比值在不同生态区之间的变异最为显著。

东北大豆品种贮藏蛋白7S和11S组分及其亚基相对含量分析

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析了黑龙汀、吉林、辽宁和内蒙古4省（区）近10a来通过审定的163个大豆品种的11S和7S球蛋白亚基组成、相对百分含量和11S／7S比值，并对其进行了省份间比较分析和相关性分析。结果表明：品种问大豆蛋白各亚基的相对含量存存较大差异；163份供试材料的7S、11S球蛋白平均相对含量分别为28．95％和56．30％，变幅分别为18．40％～36．20％和47．90％～71．50％，11S／7S比值的变异幅度在1．34～3．32之间，平均值为1．97；初步筛选出d和A3缺失或稀少的特异大豆品种9份；吉林、黑龙江、辽宁和内蒙古4个地区大豆群体蛋白亚基组成及11S／7S比值存在显著差异。7S和11S组分含量间存在极显著的负相关（r=-0．2862，P〈0．01）。东北大豆品种贮藏蛋白7S和11S组分及其亚基相对含量存在显著变异。

菜籽粕贮藏蛋白制备及功能性质研究

本实验主要对双低菜籽种子贮藏蛋白的营养价值和功能特性进行研究。以脱皮脱脂冷榨双低菜籽粕为原料,分离提取得到种子贮藏蛋白清蛋白及球蛋白,清蛋白及球蛋白含量分别占菜籽粕蛋白的20.8%和60.2%,且抗营养因子含量均大幅度降低;氨基酸测定结果表明贮藏蛋白氨基酸组成平衡,必需氨基酸组成模式符合FAO/WHO标准;对种子贮藏蛋白的溶解性、吸油性、乳化性、乳化稳定性、起泡性、起泡稳定性等功能特性进行测定,结果表明其功能特性良好。

糜子籽粒贮藏蛋白的组分分析

【目的】研究糜子籽粒贮藏蛋白组分,为糜子种质资源研究和品种改良提供理论依据。【方法】分步提取13个糜子品种籽粒的清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白,利用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）技术,对各蛋白组分的亚基组成进行分析。【结果】参试样品籽粒清蛋白平均含量为13.67 mg/g,球蛋白为8.12 mg/g,谷蛋白为9.73 mg/g,醇溶蛋白为2.70 mg/g;在4种组分中,品种之间醇溶蛋白含量差异最大。SDS-PAGE图谱显示,染色后清蛋白、球蛋白、谷蛋白和剩余蛋白条带清晰可见;在14.4-94.0 ku,清蛋白有10-12亚基,谷蛋白有10或11亚基,球蛋白有9-11亚基,剩余蛋白含量高,成分比较丰富。【结论】利用SDS-PAGE方法可以得到糜子籽粒清蛋白、球蛋白和谷蛋白的清晰条带,而醇溶蛋白基本没有条带;相比而言,球蛋白的条带清晰且多态性高。

大豆种子贮藏蛋白亚基含量变异种质的筛选与创制

以1 400份大豆品种(系)资源为材料,利用SDS-PAGE,分析贮藏蛋白11S和7S组分及其亚基含量与亚基缺失情况,并采用0.2%,0.4%EMS分别处理南农493-1和南农99C-6两个品种种子,利用60Coγ射线处理76个品种(系)种子,处理之后及时播种,单株收获,SDS-PAGE检测M2代和M3代种子贮藏蛋白亚基.结果表明,1 400份参试品种(系)的11S/7S值范围0.44～3.64,平均值1.68±0.37,并鉴定出34份亚基含量特异材料,其中包括α′和α亚基含量低、β亚基含量低、A3B4亚基缺失、A5A4B3亚基缺失和A1aB1b亚基缺失种质.理化诱变结果表明,化学诱变率约为2.92%,物理诱变率约为5.71%,对大豆蛋白的诱变效果,0.4%EMS处理优于0.2%EMS处理,而60Coγ射线慢照射处理优于化学诱变处理,并从M3代种子中筛选出了211粒亚基变异种质.

麦胚乳贮藏蛋白组分遗传研究进展

从本世纪 50年代至今 ,小麦及其近缘属物种的胚乳贮藏蛋白组分的遗传及生化研究已经取得长足的进步 ,并已被国外许多实验室用于小麦品质改良的实践 ,取得了一定的成绩。全面了解麦胚乳贮藏蛋白各组分的遗传及生化研究必然有助于小麦品质改良的研究。本文就麦胚乳贮藏蛋白的主要组成部分 ,即麦高分子量谷蛋白、麦醇溶蛋白、麦低分子量谷蛋白等 ,从小麦及其近缘属物种中各组分亚基编码基因的染色体定位及多态性变化、各组分亚基编码基因间的连锁关系。

大豆籽粒贮藏蛋白11S/7S比值与生态因子相关关系的研究

2001～2002年在河南省夏大豆主产区的5个试点,以豫豆25号为材料分13期播种,将109个大豆样本的11S/7S比值与气象、土壤养分和海拔、纬度等29个生态因子进行了逐步回归统计分析。结果表明,6个生态因子与大豆11S/7S比值密切相关。并明确了在夏大豆鼓粒成熟期较低的昼夜温差有利于提高11S/7S比值,鼓粒成熟期日照时数与11S/7S比值呈二次曲线关系,当日照时数在110.8h时,11S/7S比值最小,当日照时数在459.2h时,11S/7S比值最大;在幼苗期较高的均温和较小的昼夜温差有利于提高11S/7S比值;分枝期较大的昼夜温差利于提高11S/7S比值;土壤中钾含量与11S/7S比值呈二次曲线关系,较低的土壤钾含量有利于11S/7S比值的提高,当土壤钾含量在1.32%时,11S/7S比值最小,当土壤钾含量在0.83%时,11S/7S比值最大。在本试验研究范围内,其它生态因子对大豆11S/7S比值无显著影响。

水稻种子贮藏蛋白合成的分子生物学研究进展

水稻种子贮藏蛋白属优质植物蛋白,是以稻米为主食的人们的蛋白的主要来源,有关其组成结构以及生物合成途径已逐渐为研究者所了解,这为改良稻米营养品质提供了重要依据。本文从生化结构、编码基因及其表达调控机理等方面较为详尽地综述了水稻种子贮藏蛋白合成的分子生物学研究进展,并对改良水稻贮藏蛋白的营养品质提出了一些设想。