[发明专利]一种鉴定小麦低分子量谷蛋白亚基等位变异的质谱方法

说明书

技术领域

本发明涉及生命科学蛋白质组技术领域，特别是涉及一种鉴定小麦低分子量谷蛋白亚基等位变异的质谱方法以及基于此方法对麦谷蛋白亚基的进一步表征。

背景技术

小麦(Triticum aestivum L.)是一种主要的粮食和饲料作物，应性强，分布广，用途多，是世界上栽培面积最大、产量最高、地理分布最广的重要农作物之一，在中国，小麦的地位仅次于水稻，小麦是世界上最早栽培的植物之一。小麦是人类重要的植物蛋白质来源，被广泛应用于食品加工与家畜饲养上，适于制作面包、面条、馒头、饼干、糕点等多种食品，也是酿酒、饲料、医药、调味品等工业的主要原料。种子蛋白的组成和含量决定着小麦的营养品质和加工品质。

Osborne等根据小麦蛋白质的溶解特性将籽粒蛋白分为4种类型，清蛋白(albumins)、球蛋白(globulins)、醇溶蛋白(Gliadins)和谷蛋白(Glutenins)。通常所说的小麦贮藏蛋白是指醇溶蛋白和麦谷蛋白，其中麦谷蛋白约占贮藏蛋白的40％左右。还原条件下根据SDS-PAGE上的迁移率，麦谷蛋白明显的分为两种类型四个区域，即高分子量麦谷蛋白亚基和低分子量麦谷蛋白亚基，A、B、C和D四个区：其中B、C和D三区为低分子量麦谷蛋白亚基区；B区是低分子量麦谷蛋白亚基的集中区，C区的蛋白与γ-和α-醇溶蛋白重叠在一起，D区是迁移率介于A和B区之间的酸性蛋白，与ω-醇溶蛋白位置相近。当然，这三个区域尤其是C区和D区还分别含有γ、α和ω醇溶蛋白。

在普通小麦中，低分子量谷蛋白亚基约占面筋含量的40％，其中有高达60％～70％的低分子量谷蛋白亚基与高分子量谷蛋白亚基一起构成小麦面筋的基本骨架对品质具有重要作用，面粉的延展性与LMW-GS总的数量相关，LMW-GS位点的等位变异与小麦的品质差异具有高度相关性。Luo等(2001)的研究发现，Glu-3位点的等位变异对小麦品质相关的技术参数具有显著的影响，如面粉蛋白含量、SDS沉淀值、子粒硬度等。Brett等用免疫技术验证了LMW-GS对面包加工品质的重要贡献。也有研究表明，LMW-GS位点对面团黏弹性的作用以加性效应为主，同时存在位点间互作效应，LMW-GS位点的互作效应也影响小麦加工品质。有研究表明，Glu-B3位点的亚基比Glu-A3和Glu-D3位点的亚基更能增加面团的强度(Pogna NE，Redaelli R，Vaccino P，Biancardi AM，Peruffo ADB，Curioni A，Metakovsky EV，Pagliaricci S.Produc-tion and genetic characterization of near-isogenic lines in thebread-wheat cultivar Alpe.Theoretical and Applied Genetics，1995，90：650-658.)，LMW-GS间具有较高的同源性，但各亚基间的品质效应是有差异的。LMW-GS和面团的抗延伸阻力和延展性相关，有些LMW-GS等位基因对品质的影响比HMW-GS还大。但是，在面包小麦中，LMW-GS特殊的等位基因类型和品质参数间关系的报告经常出现相互矛盾的现象，可能是基因互作和环境影响造成的(Benedettelli S，Margiotta B，Porceddu E，Ciaffi M，Laflandra D.Effects of the lack ofproteins controlled by genes at the Gli-D1/Glu-D3 loci on the breadmaking quality ofwheat.Journal of Cereal Science，1992，16：69-79.Nieto-Taladriz MT，Perretant MR，Bouguennec A.Effect of gliadins and HMW and LMW subunits of glutenin on doughproperties in the F6 recombinant inbred lines from a bread wheat cross.Theoretical andApplied Genetics，1994，88：81-88.)。