高蛋白小麦变异株系贮藏蛋白分析

摘要

本实验室利用离子束辐射诱变和介导转基因来进行小麦的遗传改良，目前已经获得了一批蛋白质含量与对照(CK)相比高出三到五个百分点，而且最高的蛋白质含量超过20﹪的优良材料。这些变异材料已经稳定遗传到第五代，但是蛋白质含量增加的原因及其与品质性状的关系仍不清楚。贮藏蛋白是小麦蛋白的主要组成部分，主要包括谷蛋白和醇溶蛋白，各占小麦全蛋白的40﹪左右。谷蛋白根据其在SDS-PAGE上的迁移率又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是决定小麦品质的关键因素。因此，本研究分别以SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)分析高蛋白小麦变异株系HMW-GS和麦醇溶蛋白的变异情况。 首先从凝胶浓度、催化剂、加样量、电压和样品缓冲液五个方面优化SDS-PAGE凝胶电泳的实验条件，为分析高蛋白小麦HMW-GS变异奠定基础。用优化后的SDS-PAGE凝胶电泳确定豫麦52的HMW-GS亚基组成为1、7+9和5+12。对高蛋白小麦变异株系HMW-GS的分析表明：74个不同单株的HMW-GS与CK相比都没有谱带的增加或缺失，但是亚基表达量增加显著。此外，要用A-PAGE凝胶电泳分析小麦醇溶蛋白的变异，首先也要从凝胶浓度、加样量、电压、样品缓冲液和催化剂五个方面优化实验条件以达到满意的电泳结果。用优化后的A．PAGE电泳条件分析高蛋白小麦变异株系的醇溶蛋白变异，在所研究的74个高蛋白小麦变异单株中，在α、β、γ-醇溶蛋白区没有谱带的增加或缺失，只有表达量的不同，但是在ω-醇溶蛋白区有40个单株与CK相比增加两条带，总体出现差异的频率是54.05﹪，而且差异条带出现的频率和蛋白含量呈负相关。 蛋白质含量和SDS-沉降值都是衡量小麦品质的重要指标，因此本研究测定了高蛋白变异株系的SDS-沉降值，并且分析它们的SDS．沉降值和其平均蛋白质含量之间的关系及其HMW-GS亚基组成对SDS-沉降值的贡献。结果表明，高蛋白小麦变异株系的SDS-沉降值与对照相比明显较高，而且与其株系的平均蛋白质含量呈正相关。

目录

文摘

英文文摘

第一章引言

1.1小麦的品质性状

1.2小麦高分子量谷蛋白亚基与品质性状的关系

1.3小麦醇溶蛋白与品质性状的关系

1.4论文的研究意义和主要内容

第二章高蛋白小麦变异株系高分子量谷蛋白亚基的分析

2.1 SDS-PAGE电泳条件的优化选择

2.1.1实验材料

2.1.2主要仪器

2.1.3主要试剂

2.1.4主要溶液的配制

2.1.5实验方法

2.1.6 SDS-PAGE电泳条件的优化选结果

2.1.7小结

2.2确定豫麦52(CK)的亚基组成

2.2.1实验材料

2.2.2实验方法

2.2.3实验结果

2.2.4讨论

2.3高蛋白小麦变异株系的高分子量谷蛋白亚基分析

2.3.1实验材料

2.3.2实验方法

2.3.3实验结果与分析

2.3.4小结

第三章高蛋白小麦变异株系的醇溶蛋白分析

3.1 A-PAGE电泳条件的优化选择

3.1.1实验材料

3.1.2主要仪器

3.1.3主要试剂

3.1.4主要溶液的配制

3.1.5实验方法

3.1.6 A-PAGE电泳条件的优化选择

3.1.7小结

3.2高蛋白小麦变异株系醇溶蛋白的电泳结果

3.2.1实验材料

3.2.2实验方法

3.2.3实验结果

3.3高蛋白小麦变异株系的醇溶蛋白分析

3.4讨论

第四章高蛋白小麦变异株系SDS-沉降值测定及其与蛋白含量的关系

4.1 SDS-沉降值的测定

4.1.1实验材料

4.1.2仪器

4.1.3主要溶液的配制

4.1.4实验方法

4.1.5实验结果与分析

4.2 SDS-沉降值与小麦蛋白质含量的关系

4.3 SDS-沉降值与高分子量麦谷蛋白表达量的关系

4.4 讨论

4.4.1 HMW-GS亚基组成与其SDS-沉降值的关系

4.4.2 SDS-沉降值与小麦品质性状的关系

第五章总结

参考文献

附录在读期间发表的学术论文

致谢