Friabilin蛋白与小麦籽粒硬度和面团性状的关系及山东小麦Pinb基因型的鉴定

摘要

籽粒硬度是重要的小麦品质性状之一，主要影响磨粉和食品加工品质，研究籽粒硬度的生化及分子基础对小麦品质改良具有重要意义。本研究选取了山东省育成65份小麦品种，采用单籽粒谷物特性测定仪、改进的SDS-PAGE、改进的A-PAGE、PCR扩增以及酶切技术对其籽粒硬度、硬度蛋白以及基因突变类型进行了鉴定，并测定了所有供试小麦品种的面团流变学特性(包括粉质参数和拉伸参数)，同时将籽粒硬度、硬度相关蛋白以及面团流变学特性进行了相关性分析。主要结果如下： 1．利用单籽粒谷物特性测定仪分析了65份山东育成小麦品种，得到以下结果：SKCS硬度值大于(包括等于)60的硬质麦品种有26个，硬度值小于40的软质麦品种有16个，介于40～60之间的混合麦品种有23个，分别占40％、24.6％和35.4％。 2．本研究应用改进的SDS-PAGE和A-PAGE电泳方法分离Friabilin蛋白及其两个主要组分PINA和PINB，不仅达到了较好的分离效果，而且具有节约时间和试剂的优势。试验结果证明，改进的两种电泳方法均可用于对普通小麦的籽粒硬度进行生化分析。 3．Friabilin蛋白电泳谱带相对表达量与SKCS籽粒硬度数值呈显著负相关，即籽粒硬度数值越低，蛋白谱带越强，籽粒硬度数值越高，蛋白谱带越弱，二者相关系数为-0.71，达1％显著水平。 4．Friabilin蛋白的电泳谱带相对表达量与面团流变学特性存在一定的相关性。本研究将蛋白谱带相对表达量与面团流变学特性中的粉质参数和拉伸参数做了相关性分析，结果表明，Friabilin蛋白和Puroindoline蛋白均与其中的部分品质参数显著相关。Friabilin蛋白谱带相对表达量与面团吸水率呈显著正相关，相关系数为0.36，达1％显著水平，而与评价值和延伸度均呈显著负相关；PINA和PINB蛋白谱带相对表达量与面团吸水率呈显著正相关，相关系数分别为0.37和0.39，达1％显著水平，而与延伸度呈显著负相关。因此，Friabilin蛋白可以用来对面团流变学特性中的某些指标进行标记。 5．通过对65份山东育成小麦品种Pin基因类型的鉴定发现，供试品种中所有的软质麦Pin基因均表现为Pina-Dla/Pinb-Dla，而混合麦和硬质麦的Pinb基因则鉴定出Pinb-Dlb、Pinb．Did、Pinb-Die以及Pinb-Dlf四种突变类型。

目录

论文说明:符号说明

声明

1前言

1.1籽粒硬度及其测定

1.1.1籽粒硬度及其形成

1.1.2籽粒硬度的测定方法

1.1.3籽粒硬度与角质率

1.2籽粒硬度的生化及分子遗传基础

1.2.1 Friabilin蛋白与硬度

1.2.2 Puroindoline蛋白及其基因突变类型

1.2.3 Gsp基因的发现

1.3 Puroindoline、籽粒硬度以及小麦品质的关系

1.3.1 Puroindoline与籽粒硬度的关系

1.3.2籽粒硬度与小麦品质的关系

1.3.3 Puroindoline与小麦品质的关系

1.4籽粒硬度的基因工程改良

1.5本研究的目的和意义

2材料与方法

2.1试验材料

2.2试验方法

2.2.1籽粒硬度测定

2.2.2面团流变学特性测定

2.2.3籽粒硬度相关蛋白

2.2.4 Pin基因突变类型的鉴定

2.2.5数据处理

3结果与分析

3.1 SKCS硬度值

3.2面团流变学特性

3.3硬度相关蛋白

3.3.1蛋白提取及电泳结果

3.3.2硬度值、蛋白表达量与面团流变学特性之间的相关性分析

3.4 Pinb基因突变类型的鉴定

3.4.1小麦基因组DNA的提取及检测

3.4.2 Pina-D1b基因的鉴定

3.4.3 Pinb-D1a基因的鉴定

3.4.4 Pinb-D1b基因的鉴定

3.4.5 Pinb-D1c基因的鉴定

3.4.6 Pinb-D1d基因的鉴定

3.4.7 Pinb-D1e基因的鉴定

3.4.8 Pinb-D1f基因的鉴定

3.4.10 Pinb基因突变类型的统计

4讨论

4.1小麦籽粒硬度的测定方法

4.2硬度相关蛋白PINA和PINB的分离

4.3 Friabilin蛋白含量与籽粒硬度

4.4硬度相关蛋白与面团流变学特性的关系

4.5 Puroindoline突变类型与硬度

5结论

参考文献

致谢

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