自交可育甜荞、金苦荞、米苦荞不同品系总黄酮、粗蛋白及其蛋白组分含量研究北大核心CSCD

为探究荞麦新品种的营养保健价值,该文对自交可育甜荞、金苦荞、米苦荞共56个不同品系荞麦种子的粗蛋白、总黄酮、蛋白组分含量及其果实性状的变异进行了研究。结果表明:(1)甜荞、金苦荞、米苦荞种子中粗蛋白含量平均值分别为13.19%、15.44%、11.75%,总黄酮含量平均值分别为0.14%、2.50%、2.09%,清蛋白含量的平均值分别为5.22%、6.13%、4.56%,球蛋白含量的平均值分别为1.29%、1.15%、0.91%,醇溶蛋白含量的平均值分别为0.42%、0.58%、0.55%,谷蛋白含量的平均值分别为2.66%、3.36%、2.80%,三种荞麦的蛋白组分均符合清蛋白>谷蛋白>球蛋白>醇溶蛋白。(2)果实性状中,甜荞果实千粒重、果实面积、果实直径的变异系数最大,米苦荞果实周长、果实长宽比、果实长、果实宽和50 mL容重的变异系数最大。(3)相关分析表明甜荞种子粗蛋白含量与果实长宽比、果实长,金苦荞种子粗蛋白含量与果实周长、果实长,米苦荞种子粗蛋白含量与果实宽、总黄酮含量与果实面积、果实宽、果实直径、50 mL容重的相关性均达到了显著或极显著水平。(4)该研究筛选出甜荞(1808-166贵甜2号优系)、金苦荞(多苦74、多苦78)、米苦荞(1906-136黑米荞麦、43-2)等高蛋白含量或高黄酮含量的荞麦品系。该研究结果对荞麦优良品种的选育和荞麦新产品的开发具有一定指导意义。     

3种生态型翅果油树种子贮藏蛋白分析

采用考马斯亮蓝G-250染色法和SDS-PAGE电泳技术对翅果油树3种生态类型种子贮藏蛋白含量进行测定和图谱分析.结果显示:大宫灯、长果型、小宫灯3种生态类型种子中总贮藏蛋白含量分别为33.753%、32.075%和26.633%;3种生态类型种子贮藏蛋白均以谷蛋白含量最高(65.971%～68.267%),其次为球蛋白和清蛋白,醇溶蛋白的含量最低;电泳图谱显示,3种生态类型之间清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的蛋白质条带信息均存在差异.研究表明,翅果油树3种生态类型间种子贮藏蛋白具有多态性.     

氮素对不同类型玉米籽粒氨基酸、蛋白质含量及其组分变化的影响

以普通玉米掖单22和高油玉米高油115为材料,研究了不同供氮条件下玉米籽粒中蛋白质及其组分的含量、清蛋白和球蛋白含量、醇溶蛋白和谷蛋白含量、籽粒氨基酸总鼍以及氨基酸组分含量的品种差异。结果表明。氮素供应水平对两种类型玉米灌浆期间籽粒蛋白质含量变化作用相同,前期逐渐下降,至成熟期略有升高;籽粒清蛋白和球蛋白、醇溶蛋白和符蛋白含量变化动态各处理基本一致,两种类型玉米籽粒清蛋白含量随时间的推移逐渐降低。球蛋门含量的变化动态旱单峰曲线,峰值出现在授粉后30d。醇溶蛋白含量均呈“V”型变化,以授粉30d后最低。谷蛋白的含量则均呈上升趋势。氮素供应水平对两种类型玉米籽粒中各蛋白质组分禽量的变化的影响作用有所不同。对高油115籽粒中球蛋白含量的影响较小;施氮水平并不改变两种类型玉米籽粒氨基酸总量的变化趋势。但两种类型玉米籽粒中氨基酸组分的含量变化较大。     

开放式O_3浓度增高对小麦籽粒蛋白的影响

于2006—2009年应用FACE研究平台,设计O3浓度增高50%(E)和自然浓度(CK)两个处理,采用烟农19、扬麦16、扬麦15和扬辐麦2号4个品种,研究了O3浓度增高对不同类型小麦品种籽粒蛋白质组分及其动态的影响.结果表明:随着O3浓度增高,籽粒蛋白质含量上升,3个年度上升幅度分别为7.55%～16.37%(2006—2007年度)、4.93%～22.63%(2007—2008年度)和2.29%～17.65%(2008—2009年度),处理间、品种和年度间差异显著;但籽粒蛋白质产量显著或极显著下降,3个年度降幅分别为1.83%～11.64%(2006—2007年度),-0.41%～24.22%(2007—2008年度)和-1.90%～15.81%(2008—2009年度).籽粒蛋白质4种组分(清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白)含量均表现为O3浓度增高处理高于自然浓度处理,品种间和年度间差异显著,且处理间醇溶蛋白和球蛋白含量差异显著,而清蛋白和谷蛋白含量差异不显著.     

不同品种水稻种子贮藏蛋白质组分的差异

水稻是我国的主要粮食作物,它的蛋白质含量为6—14%。在水稻种子蛋白质中,谷蛋白占80%,球蛋白占10%,醇溶蛋白占5%,清蛋白占5%。据研究,水稻种子清蛋自主要由分子量16800的亚基组成,球蛋白由10种不同分子量的亚基通过疏水交互作用相结合,谷蛋白由分子量38000、25000和16000三种亚基通过双硫键相结合。但是,不同品种水稻种子贮藏蛋白质组分有何差异?研究报道的很少。本文简要报道不同品种水稻种子(籼稻和粳稻)贮藏蛋白质组分的差异,为     

灌浆期高温和水分逆境对冬小麦籽粒蛋白质和淀粉含量的影响

灌浆期高温和水分逆境是影响小麦籽粒产量和品质的关键气候因子。以扬麦9号、徐州26和豫麦34三个小麦品种为材料,利用人工气候室模拟灌浆期高温和水分胁迫环境,研究了花后高温及温度和水分互作对小麦籽粒蛋白质和淀粉形成的影响。结果表明,高温显著提高了小麦籽粒蛋白质含量及清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白含量,但降低了谷蛋白含量,导致麦谷蛋白／醇溶蛋白比值降低。高温显著降低了籽粒总淀粉和支链淀粉含量及支／直比。籽粒蛋白质和淀粉及其组分形成所需的适宜昼夜温差随小麦品质类型而异,但温度水平对籽粒蛋白质和淀粉的影响较温差大。在高温和水分逆境下,温度对籽粒蛋白质和淀粉含量的影响较水分逆境大,且存在显著的互作效应。小麦籽粒蛋白质含量均表现为干旱〉对照〉渍水,以高温干旱最高,适温渍水最低;淀粉含量为对照〉干旱〉渍水,以适温对照最高,而高温渍水最低。高温和水分逆境显著提高了籽粒醇溶蛋白含量而降低了谷蛋白含量及支链淀粉含量,使蛋白质谷／醇比和淀粉支／直比降低,以高温渍水对籽粒蛋白质和淀粉组分的影响最为显著。不同品种之间,高蛋白小麦籽粒蛋白质和组分的形成受高温和水分逆境的影响更大,而低蛋白品种籽粒淀粉形成显著受温度和水分逆境的调节。分析表明,在高温和水分逆境下籽粒蛋白质含量与清蛋白和醇溶蛋白显著正相关,籽粒淀粉含量与谷蛋白、支链淀粉含量及支／直比显著正相关。     

荞麦远缘杂交种质(Fagopyrumtatari-cymosum)的 再生特性与品质分析

该文选用荞麦远缘杂交育成品系‘贵多苦75’为材料,进行40 cm(I)、20 cm(Ⅱ)和10 cm(Ⅲ)留桩高度处理,对再生植株主要农艺性状、产量性状和品质性状进行分析。结果表明:留桩高度40 cm内,留桩高度对再生植株株高、茎叶重、单株粒数、单株产量和产量影响显著;处理I植株的株高、茎叶重、单株粒数、单株产量和产量均显著或极显著高于处理Ⅱ和处理Ⅲ,说明留40 cm高桩有利于再生植株营养器官的生长与产量的形成。‘贵多苦75’种子清蛋白含量谷蛋白含量醇溶蛋白含量球蛋白含量。留桩高度40 cm内,留桩高度对种子总蛋白和谷蛋白影响显著,但对清蛋白、醇溶蛋白和球蛋白含量影响不显著。‘贵多苦75’再生植株种子总黄酮含量在3.17%～3.33%之间,受留桩高度的影响不显著。留桩高度为40 cm时,‘贵多苦75’再生植株产量达到1.5 t·hm-2,清蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白、球蛋白、总黄酮含量分别达到4.06%、3.26%、1.27%、0.39%、3.33%,具有较高营养价值和药用价值。     

鸡冠花种子蛋白质的提纯及分析

鸡冠花种子干燥后用石油醚脱酯,用凯氏定氮法测定蛋白质含量。按Osbern系统分别提取白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白;用Folin一酚试剂法测定各自相对含量,并用单向和双向SDS—PAGE方法分析种子总蛋白和4类不同溶性蛋白质的组成成分及这些组份的热稳定性。实验发现:鸡冠花种子蛋白质含量达26.04％,白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白的相对含量分别为11.5％、72％、4.6％、12％。SDS—PAGE表明;其种子蛋白中20KD球蛋白成份含量最高,其它一些次要组分为63KD、61KD、15KD、13KD白蛋白成份,58KD、37KD、23KD球蛋白成份,39KD、34KD、25KD谷蛋白成份及26KD醇溶蛋白成份,其中58KD由37KD和20KD两亚基经二硫键连接而成,39KD组份由24.5KD和18KD两亚基通过二硫键连接而成,23KD球蛋白组份遇热沉淀。     

开放式O3浓度增高对小麦籽粒蛋白的影响

于2006—2009年应用FACE研究平台,设计O₃浓度增高50%(E)和自然浓度(CK)两个处理,采用烟农19、扬麦16、扬麦15和扬辐麦2号4个品种,研究了O₃浓度增高对不同类型小麦品种籽粒蛋白质组分及其动态的影响.结果表明：随着O3浓度增高,籽粒蛋白质含量上升,3个年度上升幅度分别为7.55%～16.37%（2006—2007年度）、4.93%～22.63%（2007—2008年度）和2.29%～17.65%（2008—2009年度）,处理间、品种和年度间差异显著;但籽粒蛋白质产量显著或极显著下降,3个年度降幅分别为1.83%～11.64%（2006—2007年度）, -0.41%～24.22%（2007—2008年度）和-1.90%～15.81%（2008—2009年度）.籽粒蛋白质4种组分（清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白）含量均表现为O₃浓度增高处理高于自然浓度处理,品种间和年度间差异显著,且处理间醇溶蛋白和球蛋白含量差异显著,而清蛋白和谷蛋白含量差异不显著.     

纬度变化对不同冬小麦品种蛋白质组分的影响

选用6个有代表性的冬小麦品种在河南省5个不同纬度试验点（32°—36°N）进行种植,研究纬度变化对冬小麦蛋白质组分含量的影响.结果表明：纬度变化对冬小麦清蛋白、麦谷蛋白含量和谷/醇比值有显著影响,而基因型差异对蛋白质组分的影响不显著.随着纬度的升高,清蛋白和醇溶蛋白含量呈降低趋势,而麦谷蛋白含量、谷/醇比值、蛋白质组分之和及小麦产量呈递增趋势.与其他试验点相比,信阳种植的6个小麦品种的清蛋白含量相对较高,驻马店和许昌的醇溶蛋白含量较高,而武陟和汤阴的麦谷蛋白含量较高.5月份平均气温、总日照时数和降雨量与小麦蛋白质组分地点间变化关系密切.因此,生产上选择适宜的小麦种植区,同时可在5月份采取改善光合作用、延长灌浆时间等栽培措施,以提高小麦籽粒品质.     

不同倍性水稻胚乳蛋白的差异表达研究

以4份同源四倍体水稻和4份相应的二倍体水稻为研究材料, 对其种子内清、球蛋白(清蛋白和球蛋白)、醇溶蛋白和谷蛋白的含量进行了测定, 利用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术分析了其特异性。结果表明: 同源四倍体水稻胚乳蛋白各组分含量与相应的二倍体相比, 大部分呈增加趋势; 同源四倍体水稻胚乳蛋白的亚基类型与相应的二倍体水稻基本一致, 仅在全蛋白电泳和清、球蛋白电泳中各发现1条差异条带。研究结果认为: 二倍体水稻经过染色体组加倍之后, 同源四倍体水稻重复基因组在蛋白质水平上的表达结果趋于“二倍化”, 即与二倍体水稻表现出相似的特点, 但在蛋白质表达量上前者往往高于后者。基因组多倍化对同源四倍体水稻重复基因组进化最主要的影响并不是体现在蛋白质结构上的差异, 而是体现在蛋白质表达量上的差异。     

A genome-wide association analysis of quantitative trait loci for protein fraction content in Tibetan wild barley

The genetic associations and differences of four protein fractions were investigated in Tibetan wild barley. Albumin, globulin and hordein contents were under genetic control probably via multiple genes/quantitative trait loci. A correlation analysis showed that globulin was significantly associated with albumin, glutelin and hordein, while hordein was closely correlated with glutelin. Forty-nine diversity array technology (DArT) markers, which were distributed over seven chromosomes, were associated with the protein fraction contents. Those DArT markers associated with hordein were the same as those associated with globulin and glutelin. Only five markers associated with hordein, globulin and glutelin were also associated with albumin. Most of the protein fraction contents are therefore controlled by same genes which may contribute to total protein content. The discovery of new markers associated with specific protein fractions could be used to detect genes controlling protein content in the barley germplasm.     

Changes in protein fractions and leucine-[14C] incorporation during Sorghum grain development

Incorporation of leucine and changes in different protein fractions have been studied during Sorghum grain development. Most of the label from the injected leucine-[¹⁴C] was found in glutelin and residue fraction towards later stages of maturity. The label in albumin, globulin and prolamin decreased with a concomitant increase in label in glutelin and residue proteins. The concentration of lysine, aspartic acid and glycine decreased while that of leucine, proline, alanine, tyrosine, phenylalanine, and cystine increased during grain development. Increase in serine, methionine, valine and isoleucine was only marginal. The proportion of glutamic acid was high at all stages of grain development. Glutelin fraction resolved into two peaks on gel chromatography, only one of which with higher MW was labelled, while in albumin both the peaks were found to be labelled. Tannin content also increased during grain development.     

Comparison of the protein fractions of finger millet

Sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) has been employed to resolve protein subunits of finger millet (Eleusine coracana) varieties according to their MW. These studies have established that varietal differences exist in the protein composition of finger millet varieties. The MW distribution of the protein subunits in the albumin-globulin, prolamin and glutelin fractions show many differences between the parental and cross-bred varieties and these differences are greater in the albumin-globulin and glutelin fractions than in the prolamin fraction. The amino acid compositions of the protein fractions show some differences between varieties.     

Incorporation of 15N labelled urea and ammonium into proteins and amino acids of Sorghum

Protein fractionation studies in developing Sorghum kernel indicated a considerable decrease in the proportion of albumin and increase in prolamin, glutelin and residue proteins during grain development. The globulin fraction remained more or less constant. ¹⁵N analysis indicated a turnover of albumin and globulin fractions. The nitrogen present in these fractions appeared into glutelin and residue proteins. At an early maturation stage ¹⁵N from ammonium was detected in the residue fraction while that from urea was incorporated in both albumin and residue fractions. However, this difference disappeared as the grains matured. Incorporation of ¹⁵N into basic amino acids was lower when compared to that in neutral and acidic amino acids at all stages of grain development.     

Changeability of protein fractions and their amino acid composition during maturation of barley grain

The formation of the protein complex during barley grain maturation is characterized by unequal synthesis of different protein fractions. In ten day-old grain the dominating protein is glutelin, followed by albumin and globulin. The content of prolamin is at this stage negligible. Particularly after the eighteenth day of maturation intensive synthesis of prolamins begins, which continues during the entire maturing period in almost the same ratio as total N accumulation in the grain. From the twenty-fourth day the amount of prolamins exceeds that of glutelins, and at full maturity 50% of the proteins are prolamins. The glutelin content increases absolutely, but relatively it decreases from 41 to 26%. The amino acid composition of flour from total grain as well as the amino acid composition of the individual proteins is significantly changed during maturation. Generally the changes are manifested in an increasing content of Glu and Pro and a decreasing content of Asp, Ala and Lys. These changes seem to occur as a result of an increasing representation of prolamin, which is characterized by large content of Glu and Pro and low content of Asp, Ala and Lys compared with other protein fractions.     

蚕豆蛋白质亚基分析与特异种质鉴定

采用SDS-PAGE方法,对112份不同基因型蚕豆的清蛋白和球蛋白亚基的差异性进行分析。结果显示:(1)蚕豆清蛋白和球蛋白亚基的有效等位变异分别为1.750 0±0.452 3、1.545 5±0.522 2,多态性比率分别为75.00%、54.55%,清蛋白的亚基遗传多样性指数较球蛋白亚基高。(2)蚕豆清蛋白和球蛋白分别含有在不同基因型蚕豆中构成不同的12和10个亚基,其中清蛋白含有9个基本亚基,116kD、96kD、45kD为清蛋白的3个特异亚基;球蛋白含有8个基本亚基,58kD、35kD为球蛋白的2个特异亚基;研究共鉴定筛选出42个含有清蛋白特异亚基和21个含有球蛋白亚基的种质资源。(3)清蛋白的97kD、63kD基本亚基和球蛋白的97kD、56kD、47kD基本亚基存在一定的缺失现象,共鉴定出19个清蛋白亚基和21个球蛋白亚基缺失的优异种质。研究表明,蚕豆清蛋白和球蛋白亚基构成在不同种质之间具有差异性,除基本亚基外,部分种质还含有特异亚基或缺失亚基。     

山羊草属不同细胞质对小麦籽粒蛋白含量及组分的影响研究

以山羊草属（Aegilops)6种不同异源细咆质的异质小麦品系Chris为材料,与生产上广泛种植的9个常规小麦品种正反杂交,系统地研究了供试6种蚌源细胞质对其F1籽粒蛋白含量的影响,同时对单芒山草(Ae．uniaristata)、二角山羊草(Ae.bicorins)细胞质对籽粒蛋门组分含量的影响亦进行了研究。结果表明：(1)在以6种异源细胞质材料为母本的杂交组合中,78%的组合其蛋白含量高于反交对照。尤以单芒、二角山羊草细胞质的正效应最为显著,平均提高2个以上百分点,最高达3．7个百分点。(2)供试单芒、二角异源细胞质对籽粒清蛋白和球蛋白的含量影响最大,对醇溶蛋白和谷蛋白含量的影响相对较小,其效应值大小因特定组合而异。(3)供试异源细胞质对籽粒蛋白质含量和组成的影响均存在显著的核质互作效应。通过异源细胞质的途径来改良小麦籽粒的蛋白含量和组分是一条有效可行的方法,只要选择合适的核质组合即可达到改良目的。