论文摘要
小麦高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）对加工品质的影响已经有较深入的研究,目前的研究结果较普遍认为此类蛋白对加工品质的影响主要是通过分子间二硫键实现的。为了更加深入的研究HMW-GS对面筋强度影响的分子机理,进一步研究已有的HMW-GS（例如1Ax1）和发掘新的与品质相关的基因是目前研究的热点。小麦Avenin-like b蛋白是一类新型的储藏蛋白,含有18或19个半胱氨酸（Cys）残基,预测可以形成分子间二硫键,从而影响面粉的加工品质,但目前该类蛋白的功能仍不清楚。为了研究该类蛋白对加工品质的影响效应,本研究构建了胚乳特异性表达载体pLRPT-avel,通过基因枪转化法将avenin-like b基因转化到两个不同品质的小麦品种（郑麦9023和鄂麦12）中,经PCR、测序和Southern blotting证实获得了转基因植株。同时构建了原核表达载体pET-32a-avel,实现了Avenin-like b蛋白在BL21（DE3）菌株中高效地表达,经亲和层析技术获得较高纯度和浓度的重组目的蛋白,通过免疫日本大二白兔制备了小麦Avenin-like b蛋白的多克隆抗体。Western blotting结果证实在转基因植株中,外源avenin-like b基因能够稳定地表达和遗传。经过连续五代（To-T4）的筛选,从两种遗传背景的转基因材中分别获得了3株（郑麦9023）和2株（鄂麦12）转基因纯合株系。对这些株系的SDS沉降值和面粉糅混特性分析显示,过表达的Avenin-like b蛋白提高了转基因株系面粉的SDS沉降值体积、面团弹性、耐揉性和抗延展性。由于不同转基因株系中Avenin-like b蛋白表达量的不同,对面粉加工品质造成的影响也不同,说明该类蛋白对面粉加工品质的影响可能存在数量效应。另外,过表达的Avenin-like b蛋白对两种转基因株系面粉加工品质的影响趋势是相同的,但改善中弱筋鄂麦12转基因株系品质的幅度比对中强筋郑麦9023转基因株系大。利用SDS-PAGE和Western blotting分析小麦Avenin-like b蛋白在小麦种子中的存在形式,结果显示该类蛋白主要以聚合体和寡聚体的形式存在,小部分以单体的形式存在。与对照株系相比,在转基因株系中,聚合体蛋白中的Avenin-like b蛋白的含量明显增加。进一步用SE-HPLC证实转基因植株面粉加工品质的改善与聚合体蛋白比例的增加相关。此外,对小麦HMW-GS lAxl亚基基因进行定点人工突变,实现与1Dx5亚基近N-端中间重复区同一氨基酸序列位点上Ser向Cys的转变,构建了pLRPT1Ax1*胚乳特异性表达载体,并利用基因枪转化法将1Axl突变基因转化到普通小麦品种L88-31中,经PCR和SDS-PAGE证实获得了转基因植株,为进一步研究小麦HMW-GS近N-端中间重复区Cys残基与加工品质的关系提供了研究材料。
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标签：小麦论文; 蛋白论文; 遗传转化论文; 转基因小麦论文; 面粉揉混特性论文; 麦谷蛋白聚合体论文; 高分子量麦谷蛋白亚基论文;