全 文 ：第 6卷
19 9 1午
第 l 期
3月
云南农业大学学报
Jo u r n a l o f Yu n n a n Ag r i e u lt u r a l U ni v e r s i ty
Vo l
.
6 No
.
l
M
a r
.
199 1
云南小麦品种谷蛋白亚基和沉淀值的初步研究 `
许明辉
(云南农业大学农学系 , 昆明 )
摘要 应用 S D S 电泳对云南省 12 个地州 35 个小麦地方品种高分子量谷蛋白亚基进行了分
析 , 并测定其微量 SD S 沉淀值 . 在所有材料中发现 4 种带型 , 其亚基组成缺少与烘烤品质正
相关的 3十9 亚基 ; 1亚基的频率比华北地区品种低 , 但 7 亚基远远较高 ; 所有的品种沉淀值
偏低 . 建议在品质改良中应注意引人具有 3+ 9 亚基和沉淀值高的品种作杂交亲本 .
关键词 小麦 谷蛋白亚基 S D S 沉淀值
云南小麦品种资源很丰富 , 但在品种资源利用中有关烘烤品质方面的生物化学研究
报道甚少 . 国外学者作过的研究和本试验结果均表明 : 小麦籽粒胚乳中的某些高分子量
谷蛋白亚基与烘烤品质间存在正相关 (3, 4 , 6 , 7 , 9〕 . P ay ne P I . 等认为 : 小麦品种烘烤
品质也与所含的高分子量谷蛋白亚基数目有关 , 随亚基数目增加烘烤品质提高 〔 ,〕 .
小麦面粉沉淀值是指单位重量的面粉在弱酸条件下一定时间内蛋白质吸水膨胀所生
成絮状沉淀物的体积 , ·它的多少不仅决定于蛋白质的含量 , 同时也决定于其质量 . 国内
外的大量研究表明其与面包的体积呈显著的正相关 , 在小麦品质育种和面包制品等方
面 , 常用来间接地测定品种或品系烘烤品质的优良 .
本试验通过对 35 个云南地方小麦品种高分子量谷蛋白亚基和 s D s 沉淀值的分析 ,
旨在了解云南地方品种亚基的组成特点 , 烘烤特性 , 为云南小麦品质改 良工作提供生物
化学信息 .
1 材料和方法
L l 材料
云南省 12 个地州 的 35 个小麦地方 品种 , 由云南省农科院粮作所小麦室 1986 一
19 8 7 年度在 昆明种植后提供 , 各品种取混合样品 20 一 30 9 . 烘烤品质优 良的美国品种
“钱尼 ” 为对照 ( 19 8 6一 19 8 7 年度北京种植而得 ) .
.2 2 方法
SD S 电泳 每品种各取 5 粒 , 单粒进行蛋白提取备用 . 样品提取 , 电泳 , 染色等技
术见文献 〔`〕所述 .
微量 s D s 沉淀值 : 参考刘广田等所述方法 〔2 ) , 每个品种重复测定两次取平均值 .
* 19 9 0一 0 9一 10 收稿
DOI : 10. 16211 /j . i ssn. 1004 -390x ( n) . 1991. 01. 011
第 l期 许明辉 :云南小麦品种谷蛋 白亚基和沉淀值的初步研究
2结果和讨论
附图是对照品种 “钱尼 ” 和部分参试云南小麦品种籽粒贮藏蛋 白 S DS 电泳 图 .在我
们的实验条件下 , 高分子量 区 (H M W ) 可分辨出 10 条带 〔.3 “〕 , 供试的品种一般具有
其中 3一 5 条 , 如 : 对照品种钱尼具有 2 ` , 3 , 5 , 8 , 9 五个亚基 , 而建水紫麦 、 永德
大白麦分别具有 2 , 5 , 7 , 10 和 1 , 2 , 5, 7 , 10 等亚基 . 各亚基出现频率见附表 .
附图 小麦品种籽粒蛋白 S D S H M W 区电泳图
a 建水紫麦 (2 , 5 , 7 , 10 ) . b 腾冲铁壳麦 (2 ,
5
,
10 )
.
c 景东光头麦 (2 , 5 , 7 , 10 ) . d 永德
大白麦 ( 1 , 2 , 5 , 7 , 10 ) . e 钱尼 (2 ’ , 3 , 5 ,
8
,
9 )
.
f 澜沧大灰麦 ( l , 2 , 6 , 8 , 10 ) . 9 双
江顶芒麦 ( 2 , 5 , 10 ) . h 镇康小麦 (2 , 5 , 10 )
除对照品种外 , 参试的品种共出现 四种带型 (见附图 a , b , d , f) . 第一种 (建水
紫麦 ) 占大多数 ( 80 % ) ; 第二种 (腾冲铁壳麦 ) 次之 ( 1.4 29 % ) , 这一种在以前分析
的国内外品种中极少 ; 第三种 (永德大白麦 ) 和第四种 (澜沧大灰麦 ) 各一个品种 , 第
四种在华北地区和外国品种中还未发现过 , 其 2 亚基也比其他品种的迁移率相对快些 .
四种带型在各地州分布上也不同 , 第一种类型在滇东北 、 滇中 、 滇西北 、 滇西南各地州
都出现过 , 而第二 、 第三 、 第四种类型只在保山 、 临沧 、 思茅等地州出现 , 这一地区的
品种亚基组成相对较复杂些 .
由附图和附表可以看出 , 供试的 35 个云南小麦地方品种具有六倍体普通小麦的共
同特征 〔4 , 、 , 但也具有与其他地区品种不同的特殊性 : (l ) 多数品种 (共 34 个 ) 具有 5
亚基和 2+ 10 这三个亚基 ; 具有普通小麦的特征 ; 与华北地区的地方品种一样 , 不具有
3+ 9 这两个亚基 , 而这两个亚基与烘烤品质正相关 ; ( 2) 由 I A 染色体控制的 l 亚基其
出现频率比华北地区和美国品种低得多 , 2 * 亚基 (也受 I A 控制 ) 频率为零 , 而 7 亚基
频率则远远较高 ; ( 3) 云南小麦地方品种虽然很丰富 , 但带型却很简单 , 从高分子量组
成上来看 , 云南地方品种与华北地 区品种的亲缘关系较近 , 与国外品种较远 , 存在着一
定的遗传差异 ; 另外 , 由于缺少与烘烤品质正相关的 3+ 9 亚基 , I A 染色体很少编码高
分子量谷蛋白亚基 , 而 I B 和 ID 染色体编码的亚基很有限 (一般不超过两个 ) , 故品种
亚基数目一般较少 , 这两方面导致云南地方品种烘烤品质不会太好 .
附表 各地区小麦品种高分子量蛋白亚基频率比较
亚基编号
华北品种
云南品种
国外品种
2 6
.
3 1 65
.
79 10
.
53 34
.
2 1 10
.
5 3 7 3
.
6 8
5
.
7 1 100
.
00 0 0 0 97
.
14
2
.
6 3 4 7
.
37 39
.
40 34 2 1 6 5
.
79
2
.
8 6 8 2
.
86 0 0 10 0 0 0
17
.
86 50
.
00 2 1
.
4 3 50
.
0 0 7
.
14 100
.
00 1
.
79 32
.
14 7 1 4 3 50
.
00 50
.
0 0
频率%
4 5云南农业大学学报 第 6卷
为了证实以上对云南地方小麦品种烘烤品质的推测 , 对 35 个品种 S D S 沉淀值进行
了测定 . 据北京农业大学小麦品质遗传研究组多年的研究认为 , 烘烤品质好的品种其微
量 s D s 沉淀值一般要求高于 .5 0 m l 〔 2〕 . 本试验的 35 个品种结果 , 均低于烘烤品质较
好的对照 品 种钱尼 ( .5 6 m D , 没 有一个品 种 达 到 .5 0 m l , 最高品种 “ 暗那汉 人
麦 ” ( 4 . 9 m l ) 和 “ 文 山小麦 ” ( 4 . 8 m l ) , 最低品种是 “尼金 ” ( l ;4 m l ) : 总体平均值为
3
.
2 ml
. 两个沉淀值最高品种亚基带型都为 “建水紫麦 ” 型 , 都不具有 3十 9 亚基 , 估计其
沉淀值是由于蛋白质含量高所造成的 . 从沉淀值来看 , 云南地方小麦品种烘烤品质也不
算太好 .
根据前人与我们以前的试验的研究得知 : 受 ID 染色体控制的 3+ 9 亚基与烘烤
品质正相关 (3, 4 , 6 , 7 , 9 , ; 在形成谷蛋白复合体过程中 , 9 亚基是一个比 10 亚基更好的
交联体 卿 . 同时 , 高分子量谷蛋白亚基的多少也影响烘烤的品质 , 随亚基数目增加烘
烤品质会有所提高 川 , 这在本试验中也得到 了验证 , 具 4 亚基的 品种群其沉淀值
( 3
.
2 7 士 0 . 8 4 3 3 m l ) 比具有 3 亚基的品种群 ( 2 . 64 士 0 . 2 0 7 4 m l ) 要高 , t 测验这种差异是
显著的 . 可见 , 云南地方小麦品种在高分子量谷蛋白亚基组成上缺少 3+ 9 亚基 , 同时
I A 染色体极少参与编码亚基 , 亚基数 目少 , 故从蛋白质亚基数量和质量上都影响烘烤
品质 , 沉淀值偏低 , 这是云南小麦面粉制品馒头 、 面包等吃起来弹性差 、 发粘 , 咬着无
“劲 ” 的原因之一
从供试的 35 个品种来看 , 建议云南省在小麦品质改良中应注意引进具有 3+ 9 亚
基 , 沉淀值高品种做杂交亲本 .
致谢 云南农科院小麦室提供材料 . 本文是作者硕士研究生论文的一部分 , 是在北京农业大学张
树棒教授 、 刘广田副教授指导下完成的 .
参 考 文 献
刘广田 , 许明辉 . 小麦胚乳谷蛋白亚基的遗传研究 : 高分子量谷量蛋白亚基变异的多样性和在F l的
遗传行为 . 中国农业科学 , 198 8 , 2 1 ( 1 ) : 56一 60 .
刘广田等 . 预测小麦杂种早代材料烘烤品质的微量 SD S沉淀值测定方法 . 作物杂志 , 1985 , (4) :
3 3一 35 .
许明辉 、 刘广田 . 小麦胚乳谷蛋白亚基的遗传研究 : 1 高分子量谷蛋白亚基控制基因的染色定位及
与 S D S 沉淀值的关系 . 作物遗传研究通讯 , 19 8 , ( l) : 1 一 14 .
许明辉等 . 莫惠栋主编 . 谷类作物品质性状遗传研究进展 , 南京 二 江苏科学技术出版社 , 1990,
16 1~ 164
aP yn
e P J
. 〔英 〕 . 河南省小麦研究会编译 . 第六届国际小麦遗传学会议论选编 . 郑州 : 河南省农
业科技情报研究所 , 19 86 , 14一 19
B u r n o u f T
.
a n d B o u r i g e t R
.
T
.
A
.
G
.
1980
,
58 : 10 7一 1 1 1
Jo h n n e s h e t a l
.
E uP h y t i
e a 19 8 3
,
32 : 73 5一 74 1
M o o n e n J H E e t a l
.
E u p卜t i e a , 19 82 , 3 1: 6 77 一 6 90
P a y n e P
.
1
.
e t a l
.
J
.
S e i
.
F o o d A g ir c
.
198 1
,
32 : 5 1一 6 0
第 1 期 许明辉 : 云南小麦品种谷蛋白亚基和沉淀值的初步研究 5 5
P re i lm i n a ry St u dy o n t he H i g h一 Mo le e u l a r一 We i g hy
Gl u te ni n Su b u ni ts (H MW一 G S) a n dD S S
Se i dm e l t ai t o nV a le u o f t he Loe a l Whe a t
Cu li t v a r Sfr om Ya n n a n
X u M一 ng h ui
(D e P a r tm e n t o f Ag r o nm y o fy a n n a n Ag rie u lt u ra l Uni ve s ri ty
,
K u n m i g )
Ab s tr a e t 3 5 l o e a l w h e a t c u l t i v a r s fr o m Y a n n a n w e r e s t r d i e d o n H M W一 G S b y
SD S一 P A G E a n d S D S s e d im e n t a t i o n v a l u e . T h e r e a r e 4 P a t t e r n s o f H M W一G S i n a l l
m a t t e r i a l s
.
T h e y l a e k t h e s u b u n i t s 3 + 9
,
w h ie h h a v e a P o s i ti v e c o r r e la t i o n w i t h b r e a d一b a
k i n g q u a l i t y
.
T h e fr e q u e n c y
.
o f s u b u n i t 1 i n t h e s e e u l t i v a r s 15 l o w e r t h a n t h a t o f t h e
c u l t iv a r s fr o m H u a b e i a r e a
,
b u t s u b u n i t 7 15 h ig h e r
.
T h e l o w t r e n d s a r e fo u n d o n SD S
s e d im e
n t a t i o n v a lu e i n a l l e u l t i v a r s
.
T h e r e s u l t s i n d ie a t e t h a t w e m u s t i n t r o d u c e
.
t h e
c u l t i v a r s w i th s u b u n i t s 3+ 9 a n d h ig h s e d i m e n t a t i o n v a l u e a s c r o s s i n g P a r e n t s i n w h e a t
b r e e d i n g
.
K e y w o r d s W h
e a t G l u t e n i n s u b u n i t S D S s e d im
e n t a t i o n v a l u e