PAGE和LC法分离小麦及其近缘种属醇溶蛋白和高分子量谷蛋白亚基的研究

摘要

麦醇溶蛋白和高分子量谷蛋白亚基作为小麦贮藏蛋白的重要组成部分，其组成和含量对小麦面粉的烘烤品质和加工品质有重要影响。小麦近缘种蛋白质含量丰富，存在可用于改良普通小麦品质的优良基因。本研究以普通小麦品种小偃6号、中优9507、中国春、hope、黑麦1号和漯珍1号和黑麦品种(89R-32、89R-61、90R-7、90R-26)、粗山羊草品种（节节麦、节节麦Ae40、节节麦Ae46）、栽培二粒小麦(DM17、DM40)、硬粒小麦(DR68、DR439)、野生二粒小麦DS9、圆锥小麦(TG14、TG20)、斯卑尔脱SP9等近缘种为材料，通过聚丙烯酰胺凝胶电泳和液相色谱技术分离其醇溶蛋白和高分子量谷蛋白亚基。主要研究结果如下:
　　 1.小麦及其近缘种属醇溶蛋白酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳和反相高效液相色谱的分离分析在酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳中，22份供试材料共产生17种醇溶蛋白电泳带型，共分离出35条相对迁移率不同的带纹，每份材料可分离出7～15条。在α、β、γ和ω区分别有10、5、6和14种迁移率不同的带纹。与小偃6号、中优9507、中国春(CS)、hope等普通小麦相比，近缘品种具有带型丰富、电泳条带相对迁移率差异大等特点，说明其醇溶蛋白存在较丰富的遗传多样性和等位基因变异多态性。部分组分的分子量差异较小，其带型条纹的分离界线不明显。反相高效液相色谱法也能很好地分离醇溶蛋白，且更快速，简便，所需样品量少。22份供试材料的反相高效液相色谱出峰时间均在25～55min内，各品种间在色谱峰的数量和含量上均不相同。近缘种中各类型醇溶蛋白组分均很丰富。
　　 结果表明近缘品种和普通品种的蛋白谱带和色谱峰在数量和含量上存在较大差异，小麦近缘种不同品种间蛋白谱带和色谱峰的差异变化也十分明显。可以通过蛋白谱带和色谱峰变化研究不同小麦品种等位基因变化情况，找出等位基因与小麦品质的关系，比较醇溶蛋白不同谱带组合和不同色谱峰组合对小麦品质的影响，为小麦品质育种的亲本选配和后代选择提供依据。
　　 2.小麦及其近缘种高分子量谷蛋白亚基十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳和反相高效液相色谱技术的分离分析
　　 十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳方法鉴定了22份供试材料的高分子量谷蛋白亚基，发现小麦近缘种大都含有优质高分子量谷蛋白亚基，一般为2～4个，不同种属间及同一种属不同品种间亚基类型差异较大。22份材料共出现20种亚基类型，形成18种亚基组合。Glu-A1位点共出现了4种亚基类型，即Null、1*（暂命名）、1和2*;Glu-B1位点共出现了12种亚基类型，即7*（暂命名）、6、7、9、6+8、7+8、7+9、14+15、13+19、14、15、18;Glu-D1位点共出现了4种亚基类型，即5+10、2+12。
　　 反相高效液相色谱法主要对2个小麦近缘种属的5个品种和2个普通小麦品种的高分子量谷蛋白亚基进行了分离鉴定，发现结果基本与十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳方法的一致。其中，节节麦、节节麦Ae40、节节麦Ae46均分离出6+10亚基，栽培二粒DM17、DM40的亚基分别为1、15、18、9和1、6+8。普通小麦中优9507的亚基为1、5+10、7+9，小偃6号亚基为1、2+12、14+15。
　　 结果表明小麦近缘种具有普通小麦所不具有的优质亚基，具有丰富的亚基类型，对充分利用小麦近缘种资源，选育具有优质亚基的品种具有重要意义。
　　 3.FPLC结合凝胶过滤柱分离高分子量谷蛋白亚基方法的建立
　　 本研究从样品浓度、洗脱液和流速三个方面进行了研究，发现将原样品稀释18倍，洗脱液为尿素时洗脱效果最好。选定的两个流速，分离效果差别不大，所以仍需进一步研究。

目录

摘要

缩写词表

综述

1．小麦贮藏蛋白的组成

2．麦醇溶蛋白与小麦品质的关系

3．高分子量谷蛋白亚基与品质的关系

4．小麦近缘种属贮藏蛋白

5．小麦贮藏蛋白的分离分析方法及其在小麦胚乳贮藏蛋白研究中的应用

5．1 聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)及其在小麦胚乳贮藏蛋白研究中的应用

5．2 液相色谱技术及其在小麦胚乳贮藏蛋白研究中的应用

5．3 其它的分离分析方法

6．本研究的目的意义

材料和方法

1．试验材料

2．试验方法

2．1 仪器设备

2．2 实验试剂

2．3 实验方法

结果与分析

1．小麦及其近缘种醇溶蛋白A-PAGE和RP-HPLC鉴定结果

1．1 小麦及其近缘种醇溶蛋白A-PAGE鉴定结果

1．2 小麦及其近缘种醇溶蛋白RP-HPLC鉴定结果

2．小麦及其近缘种高分子量谷蛋白亚基SDS-PAGE和RP-HPLC鉴定结果

2．1 小麦及其近缘种高分子量谷蛋白亚基SDS-PAGE鉴定结果

2．2 小麦及其近缘种高分子量谷蛋白亚基RP-HPLC鉴定结果

3．高分子量谷蛋白亚基FPLC方法的建立

3．1 样品浓度的确立

3．2 洗脱液的确定

3．3 洗脱速度的确定

讨论

结论

参考文献

致谢

声明