相同遗传背景下7+8与17+18亚基对面团流变学特性的影响.pdf

西 北 农 业 学 报!#，$%（&）：%(!#$，*!#$!%&()#(&$*+,&*$)-,.*/#$)01 /$相同遗传背景下P _X与5 P _5 X亚基对面团流变学特性的影响王建军$!康志钰$!尚勋武!$云南农业大学农学与生物技术学院 昆明!%8 !$#!甘肃农业大学农学院 兰州!#&#$摘!要!甘春!号与永良)号均为甘肃河西及沿黄灌区大面积推广种植的优质春小麦品种 二者品质差异较大%甘春!号含有高分子量麦谷蛋白$&#b(&8b$亚基 永良)号含有$&$#b$(&8b$亚基 二者的差异仅在于+I L=.$位点的高分子量麦谷蛋白亚基不同%用甘春!号和永良)号分别按正&反交组合进行杂交 在杂种Z&代 选择只有#b(亚基和$#b$(亚基差异的单株 在相同遗传背景下 研究二者对面团流变学特性的影响%结果表明 对于最大压力&变形功&5;比值等指标 高分子量麦谷蛋白#b(亚基的贡献比$#b$(亚基大 达到极显著水平%而对于面团延展性$#b$(亚基的贡献比#b(亚基大 达到极显著水平%因此 含有#b(亚基的小麦面团弹性较好 适于加工面包 含有$#b$(亚基的小麦面团延展性较好 适于加工面条%关键词!小麦#高分子量麦谷蛋白亚基#理化品质中图分类号!R 8$!$!文献标识码!4!文章编号($)=$&(*!#$&=%(=)6 0 0,/9&(%01R H!+P_X)&*5 P_5 X%&7)8&%(8)I;&+)2,!,&,9 /V)/S(8%.&*D43+g A/-=L-$43+H A=O L$!/-CR?43+E L-=W L!$4 B Q M-M P O/-C.A M K,G H-M I M B O6 M I I,B,e L-/-4 B Q A G L I K L Q/IS-A V,Q J A K O L-P A-B!%8 !$6 H A-/#!4 B Q M-M P O6 M I I,B,+/-J L4 B Q A G L I K L Q/IS-A V,Q J A K O;/-Y H M L!#&#6 H A-/$6 ,?:%8*=(DH,/K#?aD=+R#5 H O J A G/I M QG H,P A G/I T L/I A K O收稿日期：!%=$=#!修回日期：!#=!=!*基金项目：甘肃省自然基金项目暨中青年科技基金项目(甘肃小麦籽粒特异性贮藏蛋白亚基筛选及遗传研究!R !$=4!8=)8=3$#云南省自然科学基金项目(小麦籽粒特异性贮藏蛋白亚基的分子标记!)6 )7$%作者简介：王建军!$*#&$女 硕士 讲师 从事植物学教学和科研工作%通讯作者(康志钰!$*#$男 博士 副教授 从事作物遗传育种专业教学和科研工作%万方数据!小麦品质不仅受高分子量麦谷蛋白亚基!低分子量麦谷蛋白亚基!醇溶蛋白及蛋白质含量及环境条件等多种因素影响 而且因研究材料不同!研究所处的环境不同和评价所用的指标不同所得结果也往往不同#$!*$%为了较为准确地研究不同亚基对小麦品质的贡献大小 消除因取材不同而产生的影响 用近等基因系或有共同遗传背景的杂种分离群体进行研究是有效的方案%关于?aD=+R与小麦品质关系较为一致的研究结论是&在+I L=4$位点!或$亚基均优于3 L I I 在+I L=.$位点亚基在不同品质指标间差异较大 情况较为复杂 在+I L=2$位点8b$亚基对品 质 优 于 其 他 亚 基!b$亚 基 的 品 质 最差#$!*$%因此+I L=.$位点上的高分子量麦谷蛋白亚基与品质关系还需进一步研究%面团流变学特性是小麦品质的指标之一 是小麦 面粉 加水面团耐揉性 和 粘 弹 性 的 综 合 表现#$%它既受面粉蛋白质含量!面筋含量等组成成分的影响 又决定着面包!馒头!面条加工等最终产品的加工品质 可以给小麦粉的分类和用途提供一个实际的!科学的依据%因此 面团流变学特性的测定分析日益受到人们的重视 对面粉品质与 面团 流变学特性的关 系 进 行 了 较 多 的 研究#$!$)$%但对高分子量麦谷蛋白亚基与面团流变学特性间关系的研究较少%本研究选用只存在+I L=.$位点高分子量麦谷蛋白#b(与$#b$(亚基差异的春小麦品种甘春!号和永良)号 分别进行正交和反交 使其杂种后代遗传背景相对一致 着重研究#b(亚基和$#b$(亚基对面团流变学特性的影响 为小麦品质改良和专用面粉生产提供理论依据%$!材料与方法5 5!试验材料以西北春麦区大面积种植得优质硬红春小麦甘春!号和永良)号为试验材料%5!试验设计!年 用甘春!号和永良)号分正交和反交进行杂交试验 以消除细胞质对试验结果的影响 使杂交后代遗传背景一致 每组合各杂交8穗%!$年 将所得杂种Z$代以杂交穗为单位进行田间种植 分单株收获 获得Z!代种子后 在实验室内对每个籽粒从远离种胚的一端切取$(&进行?aD=+R分析 其余部分在室内编号保存%!年 根据!$年的?aD=+R分析结果 专门选取室内保存的?aD=+R组成分别为$!#b(!8b$和$!$#b$(!8b$的籽粒分两组精量点播 行距$%G P 株距8G P 覆土$!G P 精细管理 成熟后以单株收获 获得Z&代%!年*月开始对Z&代籽粒以单株为单位 每个单株随机选取$粒种子进行R 2 R=5 4+电泳分析 以确认其亚基组成是否为$!#b(!8b$和$!$#b$(!8b$%确认亚基组成后 为了便于制粉和品质分析 将每组材料的籽粒随机混合成$8个样品 每份样品8 B左右 以便制粉和分析%每个样品分别制粉后 分析面团流变学特性 然后将两组样品的面团流变学特性采用#测验进行成组数据的平均数比较%田间试验在甘肃省高台县良种场进行 电泳分析和面团流变学特性测定在甘肃农业大学农学院作物遗传育种甘肃省重点实验室进行%5 K!电泳分析电泳分析采用R 2 R=聚丙烯酰胺凝胶电泳%$&$!电泳仪器!电泳仪和电泳槽为北京六一仪器厂2 ee=$!型电脑三恒多用电泳仪和2 ee=.!).型垂直板电泳槽 离心机为珠海黑马医学仪器有限公司F+;=$%?型高速台式离心机 酸度计 为 上 海 精 密 科 学 仪 器 有 限 公 司 生 产 的U?7,=!型数字式酸度计%$&!标准对照!标准对照采用中国春和马奎斯 均由中国农科院张学勇研究员提供%$&!?aD=+R的提取!选好样品)籽粒*后对所选籽粒进行研磨 将研磨好的样品按每$P B加$;8 9异丙醇的比例在%8d下提取!&P A-然后在室温下提取!H 离心除去上清液 重复提取$次 以除去醇溶蛋白和低分子量麦谷蛋白 用$;(P B全蛋白提取液在%d下提取!H后离心 上清液即为备用样品%$&)!?aD=+R的分离!分离胶用$9的R 2 R=聚丙稀酰胺)Fl$96l!%#9*浓缩胶用&#9的R 2 R=聚 丙 稀 酰 胺)Fl&#96l!%#9*上样量为(!$;用F Q A J=甘氨酸)含$p的R 2 R*作电极缓冲液 每板电流强度为$8P4 电泳$!$)H 用 89的考马斯亮蓝染色$!C 蒸馏水漂洗$!C后拍照%5 M!品质分析$)$!制粉!搭配好的材料测定水分含量后加水 将其含水量调整至$89 润麦&%H后 用法国+*%+&期!王建军等&相同遗传背景下#b(与$#b$(亚基对面团流变学特性的影响万方数据6 H M U A-公司产6 2$仿工业实验磨!采用二皮三心法磨制$)!面团流变学特性!用法国6 H M U A-公司产吹泡=稠度仪#4 I V,M B Q/U H3+$测定用吹泡示功图!可以测定面团张力#5值$%延展性#;值$%面团变形功#D值$%5&;比值等面团张力#5值$反映了面团的弹性!5值越大!面团弹性越好延展性#;值$表示面团延展性!;值越大!面团延展性越好面团变形功#D值$表示面团筋力D值越大!表示面团筋力越强一般强力面粉D值大于&中力粉D值在!&弱力粉D值小于!5&;比值表示吹泡曲线的形状!反映了面筋强度的平衡性按5&;比值!面粉可分为强韧性面粉%平衡型面粉和强延展性面粉5&;比值较大的面粉!相对来说!韧性强!延展性差5&;比值在$8!#之间!表明面团弹性较差!延展性好5&;比值在(!$)的面粉弹性好!延展性好5&;比值大于$8的面粉弹性好!延展性差!面团易断裂或散碎5 N!数据处理对每一指标在#b(与$#b$(亚基类型间进行了成组数据的#测验($8)!结果与分析 5!供试材料的亚基表现供试材料甘春!号具有$%#b(和8b$亚基!而永良)号具有$%$#b$(和8b$亚基#图$!二者除了由$.染色体决定的亚基#分别为#b(亚基和$#b$(亚基$存在差异外!都存在分别由$4和$.染色体决定的$亚基和8b$亚基!是研究#b(亚基和$#b$(亚基对小麦品质影响的良好材料A!高分子量麦谷蛋白P_X亚基与5 P_5 X亚基在杂种7代的表现在杂种Z!代!高分子量麦谷蛋白亚基组成比较复杂!除了$%#b(%8b$和$%$#b$(%8b$两种类型的亚基组成外!还有$%#b(b$#b$(%8b$#图!2$等类型因此!从中专门挑选亚基组成分别为$%#b(%8b$和$%$#b$(%8b$两种类型的种子!繁殖后对Z&代种子进行面团流变学特性测定!以研究高分子量麦谷蛋白#b(与$#b$(亚基对面团流变学特性的影响A K!高分子量麦谷蛋白P_X与5 P_5 X亚基对面团流变学特性的影响亚基组成为$!#b(!8b$和$!$#b$(!8b$的两组样品的面团流变学特性成组数据的差异显著性分析结果见表$可以看出!在相同遗传背景下!高分子量麦谷蛋白#b(亚基和$#b$(亚基类型群体间的面团张力%延展性%变形功%5&;比值均达到极显著差异高分子量麦谷蛋白#b(亚基类型的面团张力%变形功%5&;比值均比$#b$(亚基类型的分别高出&*(9%&8&(9和%$(9成组数据的#测验均达到极显著水平!#值 分 别 为$&$&%8&%和%#(!而$#b$(亚基类型的延展性比#b(亚基类型高出$%!9!成组数据的#测验也达到极显著水平!#值为!&%*$表明高分子量麦谷蛋白#b(亚基对面团张力%变形功%5&;比值的贡献要大于$#b$(亚基!而$#b$(亚基对面团延展性的贡献较大!4%.%6%为甘春!号!Z%+%?为永良)号!2为中国春4!.!6!A J+/-G H L-!Z!+!?A Je M-B I A/-B)!2A J6 H A-,J,R U Q A-B图5!甘春 U号与永良M号的高分子量麦谷蛋白亚基+B+H D 6!T电泳图谱7 (A 5!Q;,+B+H D 6!T%01R H!+%0!)&/;.&U)&*%&($)&(M图!部分杂种7代高分子量麦谷蛋白P_X亚基与5 P_5 X亚基的遗传表现!+为中国春Ra为马奎斯#7 (A!#&;,8 9)&/,%01R H!+P_X)&*5 P_5 X&7!+=;&,=,+I 8&(Ra=R)8-.=#*#*西!北!农!业!学!报!$%卷万方数据表5!高分子量麦谷蛋白P_X亚基类型与5 P_5 X亚基类型间的面团流变学特性差异Q)$,5!a.)$9?*0 0,8,&/,9:,&1R H!+9?I,P_X)&*5 P_5 X品质参数 L/I A K OU/Q/P,K,Q#b(亚基?aD=+R#b($#b$(亚基?aD=+R$#b$(相差2 A N N,Q,-G,相差百分率!95,Q G,-KM NC A N N,Q,-G,#-测验#=K,J K面团张力!PP a/A P L PH,A B H K$%&#$&#&8&*&($&$&延展性!PP K,-J A X A I A K O($(*%!&$)&$%!$!&%*$变形功!D./0 A-BJ K Q,-B K H#c$)g!(*#!$(%(#&8&(8&%5!;比值7/K A MM N5/-C;$)%#%*%$(%#(!&!结论与讨论本研究结果表明$高分子量麦谷蛋白#b(亚基对最大压力%变形功%5!;比值等与面团弹性有关的指标的贡献比$#b$(亚基大$达到极显著水平$即对于最大压力%变形功%5!;比值等指标$高分子量麦谷蛋白#b(亚基的效应大于$#b$(亚基的效应&而$#b$(亚基对面团延展性的贡献比#b(亚基大$达到极显著水平$即对于面团延展性$高分子量麦谷蛋白#b(亚基的效应小于$#b$(亚基的效应&关于#b(亚基和$#b$(亚基对小麦品质的影响$至今尚有不同的研究结论&而且如果采用不同的品质指标$结果相差甚远&$*(&年5/O-,等根据沉淀值的测定结果认为$#b$(亚基的效应优于#b(亚基)($与本研究中对面团延展性研究结果一致&+Q/P/等*(认为亚基效应#b($#b$(l$&b$%$#b*$本试验对于最大压力%变形功%5!;比值等指标的测定结果与此相同$亚基效应也为#b($#b$(&李硕碧*(研究认为$各亚基对出粉率的效应大小为!$%b($#b$($#b*$#b($对面条评分的效应大小为$#b$($)b$8$#b($#b*$本试验对面团延展性的测定结果也是如此$亚基效应为$#b$($#b(&而;/B L C/H等*(及;M Q,Y M-等*(都采用了优c劣的杂交组合方式$分别进行了研究$他们只观察到$#b$(和#b(亚基之间存在的微小的品质差异$而本研究结果表明这两种亚基间存在有极显著差异&;/B L C/H等*(认为$#b$(亚基优于#b(表现在拉伸仪#K,-J M B Q/U H 测得的面团延伸性上$与本研究中对面团延展性研究结果一致&马小乐采用变形功评价时$亚基#b(优于$#b$($与本研究结果一致&综合分析认为$含有#b(亚基的小麦面团弹性较好$适于加工面包$含有$#b$(亚基的小麦面团延展性较好$适于加工面条$即#b(亚基的面包品质优于$#b$(亚基$而$#b$(亚基的面条品质优于#b(亚基&以往研究面团流变学特性的仪器主要有德国.Q/X,-C,Q公司生产的粉质仪%拉伸仪和美国3/=K A M-/I公司生产的面粉揉混仪等&这些仪器测定面团流变学特性的方法均被定为研究小麦面筋特性及烘焙品质的国际标准方法或国家标准方法$%!$(&后来$法国6 H M U A-公司产的吹泡=稠度仪#4 I V,M B Q/U H3+也已应用于面团流变学特性的测定&蔚然$(对法国6 H M U A-公司生产的吹泡=稠度仪所获得的面团流变学品质特性指标与德国.Q/X,-C,Q公司生产的粉质仪与拉伸仪所获得的指标之间的相关性进行研究$结果表明$它们之间存在着极显著的相关性$而且法国6 H M U A-公司生产的吹泡=稠度仪由于其测定速度快而成为分析面粉品质$测定面团流变学特性一个综合%简单%快捷的方法&参考文献!$(!李望鸿$李玉芳$庞斌双甘肃小麦品种#系?aD=+R遗传变异分析g(麦类作物学报$!)$!)#$)!)%!(!4P,Q A G/-4 J J M G A/K A M-M N6,Q,/I6 H,P A J K J 4P,Q A G/-4 J J M=G A/K A M-M N6,Q,/I6 H,P A J K J 4 U U Q M V,C a,K H M C J#44 6 6R($*(&)!)*&(!5/O-,51$;/W Q,-G,+g 6/K/I M B L,M N/I I,I,J N M Q K H,G M P=U I,B,-,I M G A$+I L=4$+I L=.$/-C+I L=2$W H A G HG M C,N M QK H,H A B H=P M I,G L I/Q=W,A B H K J L X L-A K JM NB I L K,-A-A-H,/U I M A CW H,/Kg(6,Q,/I7,J 6 M P$*(&$)!*!&8)(!5/O-,51$7 M B,Q JDg$?/Q A-C,QF H,?aDB I L K,-A-J L X L-A K/-CB I A/C A-G M P U M J A K A M-JM N+,Q P/-=B Q M W-W H,/KV/Q A,K A,J/-CK H,A QQ,I/K A M-J H A U W A K HX Q,/C=P/0 A-BT L/I A K Og(5 I/-K.Q,C A-B$*(*$&)(*!$8(!李硕碧$高!翔$单明珠$等小麦高分子量谷蛋白亚基与加工品质a(北京)中国农业出版社$!$!&8%(!M I J K,Q5$Z4V/-,L W A 0$D agV/-+,I C,Q 4 C C A K A V,/-C,U A J K/K A G,N N,G K JM N/I I,I A GV/Q A/K A M-/K K H,H A B HP M I,G L I/QW,A B H KB I L K,-A-J L X L-A K I M G A A-C,K,Q P A-A-BK H,X Q,/C=P/0=A-BT L/I A K OM NX Q,C A-B I A-,JM NW H,/Kg(L U H O K A G/$*$8 8)!#!(8!下转第*页*$#*&期!王建军等)相同遗传背景下#b(与$#b$(亚基对面团流变学特性的影响万方数据参考文献!$!张吉民我国花生产业现状与入世后发展对策!g山东农业科学#!#$8%&$!刘!祥#马艳伟花生粕的品质鉴定与搀假识别!g河南畜牧兽医#!8#!%$%&8!&!中国医学科学院药物研究所主编中草药有效成分的研究$第一分册%!a北京&人民卫生出版社#$*#!*!$&!)!陈海芳#周文明#付建熙#等沙棘叶总黄酮提取工艺研究!g西北农业学报#!%#$8$%&!&%!8!李合生植物生理生化试验原理和技术!a北京&高等教育出版社#!%!金晓玲#徐丽珊#胡云琴#等荧光分光光度法测定佛手维生素.$!g特产研究#$*#$)%&!&!8!#!李!雷#陈文利高效液相色谱法测定脂溶性维生素的含量!g浙江化工#!&#&)$(%&!#!(!林文群#陈!忠#李!萍构树聚花果及其果实原汁营养成分的研究!g天然产物研究与开发#!$#$&$&%&)8!)#!*!张伟国#钱!和氨基酸生产技术及其应用!a北京&中国轻工业出版社#$*#!%!%&!$!龚!宁#李玉平蝙蝠葛果实脂肪酸和氨基酸成分分析!g西北农业学报#!%#$8$)%&$%#!$%*#$(!$!陆!恒国外花生蛋白的利用!g食品与开发#$*(%#$8%&!$!R L 0-/Q 0#;,g#A K,-P A I I,Q77#*#$)R K/X A I A K OM N K M=G M U H,Q M I J/-CQ,-K A-O IU/I P A K/K,A-J-/G 0,K Q L C/K,J!gg M L Q-/I M NZ M M CR G A,-G,#!$#%$%&(*#!*!$&!刘大川花生蛋白及其产品的功能性!g粮食与油脂#$*!#$%&#!$!$)!王若兰植物蛋白类食品保鲜膜特性及保鲜效果的研究!g食品科学#!#!$&%&8(!%!$8!g/-B G H L C4#6 H A-/-a R5 Q M U,Q K A,JM NU,/-L KU Q M K,A-N A I P&J M Q U K A M-A J M K H,Q P/-CU I/J K A G A Y,Q,N N,G K!g;,X,-J PD A J J L F,G H-M I#$*#&!&(*!*)!$%!孔祥瑞必需微量元素的营养 生理及临床意义!a合肥&安徽科技出版社#$*(!$!$8!$#!罗!华微量 元素 的生 理意 义和 应用!g生 物磁 学#!)#)$!%&)!()%!上接第#$页!#!张延滨#辛文利#肖志敏一对?aD=+R近等基因系面粉品质 面团流变学和烘烤品质的研究!g麦类作物学报#!#!$%&!)!#!(!张延滨#辛文利#孙连发#等$#b$(亚基对黑龙江省小麦品种烘烤品质影响的初步研究!g麦类作物学报#!)#!)$%&)!)&!*!马小乐甘肃春小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基与品质性状关系的研究!2甘肃农业大学硕士论文#!$!蔚!然面团流变学特性品质分析方法比较与研究!g中国粮油学报#$*(#$&$&%&$!$!$!刘艳玲#田纪春#韩祥铭#等面团流变学特性分析方法比较及与烘烤品质的通径分析!g中国农业科学#!8#&($%&)8!8$!$!康志钰#王建军#尚勋武手工拉面评分指标与面团吹泡特性的关系!g麦类作物学报#!8#!8$&%&($!()!$&!康志钰#王建军#尚勋武手工拉面评分指标与面团稠度特性的关系!g麦类作物学报#!8#!8$%&8(!%!$)!刘国琴#李!琳#陈!洁#等小麦面筋蛋白组成和面团流变学性质的关系!g陕西科技大学学报#!%#!)$!%&)!&#!$8!马育华田间试验和统计方法!a北京&农业出版社#$*(!&*!8%!$%!4 L K A M#Z I/-C,Q;.Q,/CT L/I A K OQ,I/K A M-J H A UW A K HQ H,M=I M B A G/IP,/J L Q,P,-K JM N W H,/KN I M L QC M L B H!g6,Q,/I6 H,P A J K Q O#!$#($%&%8)!%8#!$#!?A X X,Q C+#5/Q 0,Q3Ra,/J L Q,P,-KM NN L-C/P,-K/IQ H,M I M B A G/IU Q M U,Q K A,JM NW H,/KN I M L QC M L B H J!g6,Q,/I6 H,P A J K Q O#$*#8#8!&$!&!$(!2,K,Qg#a/K J L M77 5 Q,J K M-7#*#$)6 M P U/Q A!-M NB I L K,-J K Q,-B K H#P A A-BU Q M U,Q K A,J#X/0 A-BT L/I A K O/-CJ U/B H,K K AT L/I A K OM NJ M P,6/-/C A/-C L Q L P/-CG M PP M-=W H,/K J!g 6/-/1-J K A K L K,g M L Q-/IM NZ M M CR G A,-G,F,G H=-M I M B O#$*($#$)&$(!$(*(&期!梅!娜等&花生粕营养成分分析万方数据相同遗传背景下7+8与17+18亚基对面团流变学特性的影响相同遗传背景下7+8与17+18亚基对面团流变学特性的影响作者：王建军，康志钰，尚勋武，WANG Jian-jun，KANG Zhi-yu，SHANG Xun-wu作者单位：王建军,WANG Jian-jun(云南农业大学农学与生物技术学院,昆明,650201)，康志钰,KANG Zhi-yu(云南农业大学农学与生物技术学院,昆明,650201;甘肃农业大学农学院,兰州,730070)，尚勋武,SHANG Xun-wu(甘肃农业大学农学院,兰州,730070)刊名：西北农业学报英文刊名：ACTA AGRICULTURAE BOREALI-OCCIDENTALIS SINICA年，卷(期)：2007,16(3)被引用次数：2次 参考文献(18条)参考文献(18条)1.Dexter J E;Matsuo R R;Preston K R Comparin of gluten strength,mixing properties,bakingquality and spaghetti quality of some Can adian durum and commonwheats 19812.Hibberd G 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