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小麦高分子量谷蛋白亚基表达量及其对加工品质的影响

作　者: 邓志英
导　师: 田纪春
学　校: 山东农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 冬小麦 高分子量谷蛋白亚基表达量 面粉品质 面团品质 加工品质
分类号: S512.1
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
下　载: 261次
引　用: 4次
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内容摘要


本研究利用不同品质类型的冬小麦为研究对象,分别进行了大田试验、温度试验、氮肥试验、不同地点试验及近等基因系试验,系统的研究了不同处理对HMW-GS 表达量和Glu-1 各位点表达量的影响及其对面粉品质、面团品质、烘烤品质和蒸煮品质的影响,为小麦品质育种和优质小麦栽培提供了一定的理论依据。主要研究结果如下: 1. HMW-GS 的提取方法及其定量在前人研究方法的基础上,经过多次试验改进,形成一个较好的HMW-GS 提取方法:先用0.3MNaI+7.5% 异丙醇溶液除去单体蛋白, 再用50% 异丙醇+0.08MTris-cl(pH8.8)+1%DTT 的提取液提取HMW-GS 和LMW-GS,再用含1.4% 4-VP 的提取液进行烷化,用一定体积的丙酮沉淀所提取的HMW-GS 和LMW-GS,然后进行SDS-PAGE电泳。采用ChemiImagerTMIS-4400 凝胶成像扫描系统1DMulti 程序进行凝胶分析,各HMW-GS 占GMP 含量的百分比表示其含量的大小。2.不同品质类型冬小麦HMW-GS 表达量的动态积累及与加工品质的相关分析6 个不同品质类型冬小麦其HMW-GS 表达量在籽粒形成过程中开始形成时间及形成速度不同。低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)B groups 在开花后10 天基本形成;强筋小麦PH3259和藁城8901的HMW-GS在开花后10天就完全形成,而101和优麦3号的HMW-GS在开花后10 天仅X-型亚基形成;随着籽粒的发育,HMW-GS 和LMW-GS 的类型和积累量都逐渐增多。花后25 天到成熟期间,强筋小麦GMP 积累量急剧增长,相对于弱筋小麦,各亚基积累速度较快。同一亚基在不同小麦品质类型中其积累趋势基本一致,而积累水平不同,一般规律为强筋小麦品种大于弱筋小麦品种。HMW-GS 表达的动态积累量与面团流变学特性主要参数间呈正相关,与粉质仪参数的稳定时间达极显著正相关。籽粒成熟时HMW-GS 表达量与面团流变学特性主要参数、Glu-1 评分及SDS-沉淀值都呈显著正相关。HMW-GS 表达量与面包体积和面包评分达显

全文目录


中文摘要  12-15
英文摘要  15-19
1 前言  19-39
  1.1 本研究的目的意义  19
  1.2 国内外研究现状  19-39
    1.2.1 小麦品质的内涵  19-20
    1.2.2 小麦贮藏蛋白及其与小麦品质关系的研究现状  20-24
      1.2.2.1 谷蛋白  20-22
      1.2.2.2 醇溶蛋白  22-23
      1.2.2.3 小麦贮藏蛋白亚基与品质性状的关系  23-24
    1.2.3 小麦蛋白亚基的研究现状  24-25
    1.2.4 小麦高分子量谷蛋白亚基与小麦面筋品质的研究现状  25-34
      1.2.4.1 HWM 亚基的结构及其与面筋品质的关系  26-28
      1.2.4.2 HMW-GS 亚基的类型及其与面筋品质的关系  28-29
      1.2.4.3 面筋网络结构的形成  29
      1.2.4.4 改变小麦高分子量麦谷蛋白亚基表达量的方法  29-33
        1.2.4.4.1 转HMW-GS 基因的方法及应用  30-32
        1.2.4.4.2 通过还原-氧化理化方法改变HMW-GS 表达量  32-33
        1.2.4.4.3 分子标记技术及应用  33
      1.2.4.5 HMW-GS 表达量及其对加工品质的影响研究  33-34
    1.2.5 大麦谷蛋白聚合体的研究  34-35
    1.2.6 蛋白质及其组分的积累研究  35-39
      1.2.6.1 环境因素对其的影响  36-38
        1.2.6.1.1 氮肥对其的影响  36-37
        1.2.6.1.2 温度对其的影响  37-38
      1.2.6.2 基因型、环境及其互作对其的影响  38-39
2 材料与方法  39-49
  2.1 试验材料与试验设计  39-42
  2.2 测定项目与方法  42-49
3 结果与分析  49-103
  3.1 HMW-GS 提取方法及定量研究  49-51
  3.2 不同品质类型冬小麦HMW-GS 表达量对加工品质的影响  51-58
    3.2.1 不同品质类型冬小麦籽粒发育期间HMW-GS 的形成  51-52
    3.2.2 HMW-GS、LMW-GS 和GMP 的积累动态  52
    3.2.3 同一品种中各HMW-GS 的积累动态  52-53
    3.2.4 同一种HMW-GS 在不同冬小麦品质类型中的积累动态表现  53-56
    3.2.5 HMW-GS 表达量与加工品质的关系  56-58
      3.2.5.1 HMW-GS 表达量对面团流变学特性的影响  56-57
      3.2.5.2 HMW-GS 表达量与面包品质的相关分析  57
      3.2.5.3 B 和C 区LMW-GS/HMW-GS 对面团流变学特性的影响  57-58
  3.3 基因型和环境对小麦HMW-GS 表达量的影响及其与加工品质的关系  58-78
    3.3.1 基因型和环境对HMW-GS、LMW-GS 及其与烘烤品质的关系  58-66
      3.3.1.1 基因型和环境对小麦品质性状的影响  58-60
      3.3.1.2 基因型对小麦GMP、高、低分子量谷蛋白亚基及其烘烤品质性状的影响  60-61
      3.3.1.3 环境对小麦GMP、高、低分子量谷蛋白亚基及烘烤品质性状的影响  61-63
      3.3.1.4 基因型和环境互作对 GMP、高、低分子量谷蛋白亚基及其烘烤品质性状的影响  63
      3.3.1.5 主要品质性状的相关分析  63-66
    3.3.2 基因型和环境对面团流变学特性的影响研究  66-71
      3.3.2.1 面团流变学特性参数的方差分析  66
      3.3.2.2 不同基因型和不同环境下的性状表现  66-69
        3.3.2.2.1 性状平均值在品种间的变化范围及品种评价  66-67
        3.3.2.2.2 性状在不同地点的表现  67-69
      3.3.2.3 面团流变学特性性状间的相关分析  69-71
    3.3.3 基因型和环境对HMW-GS 表达量及其与馒头品质和面包质构参数的关系  71-78
      3.3.3.1 基因型和环境对HMW-GS 表达量的均方差分析  71
      3.3.3.2 同一基因型中单个HMW-GS 表达量在不同地点的表现  71
      3.3.3.3 不同地点对单个HMW-GS 表达量的平均表现  71-73
      3.3.3.4 基因型和环境对馒头及面包质构仪参数的影响  73-74
        3.3.3.4.1 基因型对馒头及面包质构仪参数的影响  73-74
        3.3.3.4.2 环境对馒头和面包质构仪参数的影响  74
      3.3.3.5 HMW-GS 表达量与馒头和面包品质的相关分析  74-78
  3.4 温度对小麦HMW-GS 表达量的影响及其与面条品质的关系  78-92
    3.4.1 温度对HMW-GS 表达量的影响  78-82
      3.4.1.1 适度高温对小麦 PH3259HMW-GS 表达量的影响  79-81
      3.4.1.2 适度高温对小麦山农 11 号 HMW-GS 的影响  81-82
    3.4.2 适度高温对面粉品质的影响  82-85
      3.4.2.1 不同处理对小麦 PH3259 面粉品质的影响  82-84
      3.4.2.2 不同处理对小麦山农 11 号面粉品质的影响  84-85
      3.4.2.3 降落值与RVA 参数的相关分析  85
    3.4.3 适度高温处理对面团品质的比较  85-87
    3.4.4 适度高温对蛋白组分的影响  87-88
      3.4.4.1 不同处理间PH3259 蛋白组分的分析  87
      3.4.4.2 不同处理间山农11 号蛋白组分的分析  87-88
    3.4.5 适度高温对面条加工品质的影响  88-90
      3.4.5.1 适度高温对PH3259 面条加工品质的影响  88-89
      3.4.5.2 适度高温对山农11 号面条加工品质的影响  89-90
    3.4.6 HMW-GS 表达量对面条品质的影响  90-92
      3.4.6.1 小麦 PH3259 所含 HMW-GS 表达量与面条品质参数的相关分析  90-91
      3.4.6.2 小麦山农 11 所含 HMW-GS 表达量与面条品质参数的相关分析  91-92
  3.5 施肥对PH3259 HMW-GS 表达量的影响及其与小麦面包品质的关系  92-100
    3.5.1 施肥对PH3259 HMW-GS 表达量的影响  92-94
    3.5.2 施肥对PH3259 面粉品质的影响  94-95
    3.5.3 施肥对PH3259 面团流变学特性的影响  95-96
    3.5.4 施肥对PH3259 面包品质的影响  96-97
    3.5.5 HMW-GS 表达量对面粉品质的影响  97-98
    3.5.6 HMW-GS 表达量对面团流变学特性的影响  98
    3.5.7 HMW-GS 表达量对面包品质的影响  98-100
  3.6 HMW-GS 近等基因系及加工品质研究  100-103
    3.6.1 HMW-GS 近等基因系的SDS-PAGE 和A-PAGE 分析  100
    3.6.2 HMW-GS 近等基因系品质分析  100-103
      3.6.2.1 HMW-GS 近等基因系籽粒品质分析  100-101
      3.6.2.2 HMW-GS 近等基因系加工品质分析  101-103
        3.6.2.2.1 HMW-GS 近等基因系面筋品质分析  101-102
        3.6.2.2.2 HMW-GS 近等基因系面团流变学特性分析  102
        3.6.2.2.3 HMW-GS 近等基因系烘烤品质分析  102-103
4 讨论  103-112
  4.1 HMW-GS 提取方法  103-104
  4.2 不同品质类型冬小麦HMW-GS 在籽粒发育过程中的动态表达  104
  4.3 基因型和环境对小麦HMW-GS 表达量的影响及其与加工品质的关系  104-107
    4.3.1 基因型和环境对HMW-GS、LMW-GS 总量及其烘烤品质的影响  104-105
    4.3.2 基因型和环境对面团流变学特性的影响研究  105
    4.3.3 基因型和环境对HMW-GS 表达量及其馒头品质和面包质构参数的影响  105-107
      4.3.3.1 基因型和环境对HMW-GS 表达量的影响  105-106
      4.3.3.2 基因型和环境对馒头品质和面包品质质构参数的影响  106
      4.3.3.3 HMW-GS 表达量对馒头品质和面包品质质构参数的影响  106-107
  4.4 适度高温对小麦HMW-GS 表达量的影响及其与面条品质的关系  107-109
    4.4.1 HMW-GS 表达量对适度高温处理的反应  107-108
    4.4.2 蛋白组分对适度高温处理的反应  108
    4.4.3 适度高温对面粉品质、面团品质及面条加工品质的影响  108-109
    4.4.4 HMW-GS 表达量与面条加工品质的关系  109
  4.5 施肥时期和施肥量对强筋小麦HMW-GS 表达量的影响及其与面包品质的关系  109-111
    4.5.1 强筋小麦HMW-GS 表达量对施肥时期和施肥量的反应  109-110
    4.5.2 施肥时期和施肥量对强筋小麦面粉品质、面团品质和烘烤品质的影响  110-111
    4.5.3 HMW-GS 表达量对强筋小麦面粉品质、面团品质和烘烤品质的影响  111
  4.6 近等基因系HMW-GS 表达量及其加工品质  111-112
5 结论  112-116
参考文献  116-131
附录  131-137
致谢  137-138
攻读学位期间发表论文目录  138-139
作者简介  139

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 麦 > 小麦
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