全 文 :
第 29 卷 第 1 期 作 物 学 报 V o l. 29, N o. 1
2003 年 1 月 111~ 118 页 A CTA A GRONOM ICA S IN ICA pp. 111~ 118 Jan. , 2003
不同品质类型春小麦 HMW -GS 形成时间和积累强度及与品质的关系Ξ
杜金哲1, 2 胡尚连1 李文雄1 刘锦红1
(1东北农业大学, 黑龙江 哈尔滨 150030; 2 哈尔滨工业大学, 黑龙江 哈尔滨 150030)
摘 要 供试材料籽粒形成过程中, 麦谷蛋白低分子量亚基部分首先出现。随籽粒发育, 麦谷蛋白亚基类型逐渐增多。
HMW 2GS 各个亚基在开花后 10 天内没有形成, 开花 15 天左右, 出现 Glu21 位点上编码的高分子量X 型亚基。25 天
时, 所具有的HMW 2GS 全部形成。随灌浆成熟, HMW 2GS 各亚基积累呈递增趋势, 积累高峰出现在开花 20 天至成
熟。5+ 10 亚基与具有该亚基供试品种的优良品质之间存在密切关系, 但具有 2+ 12 亚基的东农 7742 的亚基形成早, 2
与 12 亚基的高积累量及 1 和 7+ 8 亚基的高积累使其同样具有优质特性。Glu21 品质评分与沉淀值之间呈显著正相关,
能够反映小麦品质, 但并不绝对。小麦高分子量麦谷蛋白亚基总积累与沉淀值呈显著正相关。各高分子量亚基与沉淀
值之间的相关未达显著水平, 但亚基 2 与 12 的积累量与沉淀值的相关性强, 尤其是 12 亚基的积累。
关键词 春小麦; 麦谷蛋白亚基; 形成; 积累强度; 沉淀值
中图分类号: S512 文献标识码: A
The Rela tion sh ip between Forma tion T im e and Accum ula tion In ten sity of
HMW -GS and It′s Qua l ity of Spr ing W hea t w ith D ifferen t Qua l ity
DU J in2Zhe1, 2 HU Shang2L ian1 L IW en2X iong1 L IU J in2Hong1
(1 N ortheast A g ricu ltu ra l U niversity ; 2 H arbin Ind ustria l U n iversity H arbin 150030, Ch ina)
Abstract D u ring gra in fo rm at ion, a part of low m o lecu lar w eigh t g lu ten in subun its (LMW 2GS) appeared
first ly and then m o re types fo llow gradually a long w ith the gra in developm en t. N one of any h igh m o lecu lar
w eigh t subun its (HMW 2GS) cou ld be found w ith in ten days after an thesis. T he first HMW 2GS that ap2
peared around 15th day after an thesis w as the X2type subun it coded on Glu21 loci; 25 days po st an thesis a ll
HMW 2GS appeared. Ind ividua l HMW 2GS accum u la t ion increased gradually and the accum u la t ive peak du r2
ing the period from 20 days after an thesis to m atu re. C lo sed rela t ion sh ip s betw een good quality and sub2
un it 5+ 10 w as estab lished and in the study. How ever, the po sit ive co rrela t ion betw een good quality and
subun it 2+ 12 w as a lso found in the study w hen the subun it 1, 7+ 8 and 2+ 12 appeared early and accum u2
la ted strongly. T he rela t ion sh ip betw een Glu21 grad ing in quality and sendim en ta t ion value is po sit ive sig2
n ifican t ly, and can reflect the quality in certa in degree. T he resu lts ind ica ted tha t the co rrela t ion betw een
to ta l HMW 2GS accum u la ted ra te and sendim en ta t ion is po sit ive sign if ican t ly. Po sit ive rela t ion sh ip betw een
ind ividua l HMW 2GS and sendim en ta t ion value w as found betw een ind ividua l HMW 2GS and sendim en ta t ion
value, bu t no t m arked sta t ist ica lly excep t subun its 2 and 12, especia lly the accum u la t ive ra te in subun it
12.
Key words Sp ring w heat; Glu ten in subun it; A ppear; A ccum u la ted in ten sity; Sendim en ta t ion
小麦麦谷蛋白在面筋中的数量和质量与面包的
烘烤品质有关。不同小麦品种胚乳的麦谷蛋白亚基
组成和数目存在较大差异, 且受遗传控制并具有品
种的稳定性[ 1, 2 ]。C ressey 等[ 3 ]报道, 开花后 15 天
的小麦可由电泳检测到高分子量麦谷蛋白亚基。赵
和等[ 4 ]研究表明, 开花后 9~ 13 天高分子量麦谷蛋
白亚基开始形成, 此时比较明显的是亚基 7, 其他
亚基在开花后 13~ 17 天逐渐出现。小麦高分子量Ξ 基金项目: 黑龙江省自然科学基金资助项目 (编号: C9904)
作者简介: 杜金哲, 女, 29 岁, 东北农业大学博士毕业并获博士学位, 现哈尔滨工业大学副教授。
Received on (收稿日期) : 2001206212, A ccep ted on (接受日期) : 2002203201
麦谷蛋白亚基 (HMW 2GS) 与品质存在密切相
关[ 2, 5~ 7 ] , 多数研究认为, HMW 2GS 的亚基 1 和 23
优于N u ll, 7+ 8 优于 7+ 9, 5+ 10 优于 2+ 12[ 6, 7 ]。
但也有研究发现, 一些含有 5+ 10 亚基的品种品质
比含 2+ 12 的品种差[ 8, 9 ] , 面包品质差异可能由于
高分子量麦谷蛋白亚基的积累不同[ 10 ]。有关小麦高
分子量麦谷蛋白亚基的形成时间和积累强度的动态
变化规律及与品质关系的报道尚少。本研究对 9 个
不同品质类型春小麦品种 (品系)高分子量麦谷蛋白
亚基的形成时间和积累强度的动态变化, 进行
SD S2PA GE 麦谷蛋白电泳分析, 以明确春小麦麦谷
蛋白亚基的组成、形成时期、积累强度和变化规
律, 及其与品质的关系。
1 材料与方法
试验于 1998 年在东北农业大学农学院小麦研
究室盆栽试验场进行。4 月 10 日催芽播种, 每盆面
积相当于 0. 05 m 2, 保苗株数 500 万株ö公顷。开花
后每隔 5 天取 150 株的籽粒样品, 105℃杀青, 80℃
烘干至恒重。对不同时期籽粒混合样分别经 Perten
3100 型磨磨制面粉用于麦谷蛋白提取。
1. 1 供试品种
试验选取不同品质类型的 9 个春小麦品种:
1) 东农 7742 (N E7742) , 2) 91B 569, 3) Rob2
lin, 4) 辽 10 (L iao 10) , 5) N eepaw a, 6) 泉 224
(Q uan224) , 7) 新克旱九号 (N KH 9) , 8) S34, 9)
S57
1. 2 蛋白质凝胶电泳方法
1. 2. 1 谷蛋白的提取 谷蛋白的提取基本参照
桑建利[ 11 ]的方法进行。
1. 2. 2 谷蛋白的电泳分离方法 谷蛋白的分离
采用 SD S2PA GE 梯度凝胶垂直板电泳, 缓冲系统
为不连续系统, 浓缩胶缓冲液为 0. 125 m o löL T ris2
HC l, pH = 6. 8, 分离胶为 0. 608 m o löL T ris2HC l,
pH = 8. 8, 电极液为 0. 025 m o löL T ris2HC l, 0. 192
m o löL 甘氨酸, pH = 8. 3。分离胶浓度为 10% 和
12. 5%。高分子量麦谷蛋白亚基分子量测定以
M arqu is 为对照。浓缩胶以 7. 5 mA、分离胶以 15
mA 进行稳流电泳。
1. 2. 3 凝胶板的染色、脱色、照相及分析 电
泳完毕后, 凝胶板经 0. 25% 的考马斯亮蓝 R 250染
色, 脱色, 再经 0. 25% 的 G250染色, 脱色。采用柯
达凝胶成像和分析系统进行凝胶分析。亚基强度
(亚基积累量)以谱带积累峰面积和净平均强度的乘
积表示, 单位为 P ixel, 简称 P ix。
1. 3 沉淀值的测定方法
1. 3. 1 SD S2沉淀值的测定 称取 6g 全麦粉置
于 100 mL 量筒, 加入 10 m göL 的溴酚蓝溶液 50
mL , 振荡 5 m in。加入 50 mL 乳酸2SD S 工作液, 立
即振荡 15 m in, 静止 20 m in 读数。
乳酸2SD S 工作液: 每 50 mL 2% 的 SD S 溶液
加入 1 mL 乳酸水溶液 (1∶8)。
1. 3. 2 Zeleny 沉淀值的测定 参照AA CC562
61A 方法。
2 结果与分析
2. 1 麦谷蛋白亚基的形成
图版中 1 为供试品种 SD S2PA GE 麦谷蛋白电
泳图谱。按照 Payne (1983) 编码系统, 根据标准分
子量和品种M aqu is 的谱带分析, 供试品种高分子
量麦谷蛋白亚基组成如表 1。
表 1 供试材料的高分子量麦谷蛋白亚基组成
Table 1 The composition of HMW -GS
品种
Cultivar
亚基类型 T ypes of subunits
1A 1B 1D
M arquis 1 7+ 9 5+ 10
辽 10 (L iao 10) 1 7+ 8 5+ 10
Roblin 23 7+ 8 5+ 10
N eepaw a 23 7+ 9 5+ 10
东农 7742 (N E7742) 1 7+ 8 2+ 12
91B569 1 7+ 8 2+ 12
泉 224 (Q uan 224) 23 7+ 9 2+ 12
新克旱九 (N KH 9) 1 7+ 9 2+ 12
S34 N ull 7+ 9 2+ 12
S57 N u11 7+ 9 2+ 12
图版中 2、3、4、5 和 6 分别为供试品种开花后
10、15、20、25 天的籽粒麦谷蛋白 SD S2PA GE 电泳
图谱。结合表 2 可以看出, 麦谷蛋白亚基在籽粒形
成过程中先后陆续形成, 并以低分子量麦谷蛋白亚
基部分形成最早。而且, 开花 15 天前只有少量几种
亚基出现, 但随籽粒发育亚基组成愈来愈丰富, 并
开始形成高分子量麦谷蛋白亚基。大部分亚基在开
花 20 天基本形成, 开花 25 天全部形成。已形成的
麦谷蛋白亚基, 在以后的胚乳发育过程中不再消
失, 表现出很强的遗传稳定性。
211 作 物 学 报 29 卷
图 版 说 明
小麦籽粒麦谷蛋白亚基 SD S2PA GE 电泳图谱 1. 从左至右依次为: 成熟期 Roblin、新克旱九、东农 7742、S34、S57、泉 224、M ar2
quis、91B569、N eepaw a、辽 10 图谱。 2. 从左至右依次为: M arquis, 辽 10 开花后 10 天、15 天、20 天、25 天 3. 从左至右依次为: S57
开花后 10 天、15 天、20 天、25 天, M arquis, 东农 7742 开花后 10 天、15 天、20 天、25 天。 4. 从左至右依次为: Robin 开花后 10 天、15
天、20 天、25 天, M arquis, 新克旱九开花后 10 天、15 天、20 天、25 天。 5. 从左至右依次为: 91B569 开花后 10 天、15 天、20 天、25 天,
M arquis, S34 开花后 10 天、15 天、20 天、25 天。 6. 从左至右依次为: N eepaw a 开花后 10 天、15 天、20 天、25 天, M arquis, 泉 224 开
花后 10 天、15 天、20 天、25 天。
Pla te Explana tion
SD S2PA GE of glu ten in subunits of w heat grain 1. F rom left to righ t: M aturity2Roblin, N ew KH 9, N E7742, S34, S57, Q uan 224,
M arquis, 91B569, N eepaw a, L iao 10 2. F rom left to righ t: M arquis, L iao 10210, 15, 20, 25 days po st an thesis, respectively 3. F rom
left to righ t: S57210, 15, 20, 25 days po st an thesis, respectively; M arquis, N E7742210, 15, 20, 25 days po st an thesis, respectively. 4.
F rom left to righ t: Roblin210, 15, 20, 25 days po st an thesis, respectively; M arquis, N ew KH 9210, 15, 20, 25 days po st an thesis, respective2
ly. 5. F rom left to righ t: 91B569210, 15, 20, 25 days po st an thesis, respectively; M arquis, S34210, 15, 20, 25 days po st an thesis, re2
spectively. 6. F rom left to righ t: N eepaw a210, 15, 20, 25 days po st an thesis, respectively; M arquis, Q uan 224210, 15, 20, 25 days po st
an thesis, respectively.
注 (N o te) : ① 2~ 6 中 , HMW 2GS 测定均以M arquis 为对照 (M arquis is used as CK in HMW 2GS test)
② 全部供试材料开花后 5 天均未有亚基形成, 电泳图谱省略 (52day2SD S2PA GE pattern w as om itted because no subunit ap2
peared in all m aterials used in the study 5 days after an thesis)
3111 期 杜金哲等: 不同品质类型春小麦HMW 2GS 形成时间和积累强度及与品质的关系
高分子量麦谷蛋白各亚基在籽粒灌浆过程中的
形成时间不同 (表 2 和图 2~ 6)。开花 10 天未见
HMW 2GS, 但开花 15 天左右, 部分亚基出现, 主
要是 Glu21 位点上编码的高分子量 X 型亚基, 如
Glu2D 1 编码的X 型亚基 5 和 2 亚基, Glu2B 1 编码
的X 型亚基 7。此时亚基积累量较少, 谱带颜色较
浅。随着籽粒灌浆进行, 已形成的谱带逐渐稳定,
积累量增加, 谱带颜色加深, 新的亚基也相继形
成。开花 20 天后, 大部分亚基基本形成, 开花 25
天后, 高分子量麦谷蛋白亚基全部形成。不同品种
HMW 2GS 形成时间不同, 东农 7742 形成最早, 开
花 15 天时, 出现 1、2 和 7 亚基, 其余供试品种除
泉 224 外, 均仅出现一个亚基。开花 20 天时只有东
农 7742 和 Rob lin 的 HMW 2GS 全部出现。其余品
种尚缺 1 或两个亚基。
表 2 高分子量麦谷蛋白亚基的形成
Table 2 The formation of HMW -GS
品种
Cultivar
开花后天数 D ays po st2an thesis
10 15 20 25 成熟M ature
辽 10 (L iao 10) ö ö 1、5、7、10 1、5、7、8、10 1、5、7、8、10
Roblin ö 5 23 、5、7、8、10 23 、5、7、8、10 23 、5、7、8、10
N eepaw a ö 7 23 、5、7、10 23 、5、7、9、10 23 、5、7、9、10
东农 7742 (N E7742) ö 1、2、7 1、2、7、8、12 1、2、7、8、12 1、2、7、8、12
91B569 ö 7 2、7、12 1、2、7、8、12 1、2、7、8、12
S34 ö 7 2、7、9 2、7、9、12 2、7、9、12
S57 ö 7 2、7、9 2、7、9、12 2、7、9、12
新克旱九 (N KH 9) ö ö 1、2、7、12 1、2、7、9、12 1、2、7、9、12
泉 224 (Q uan 224) ö 2、7 2、7、9、12 23 、2、7、9、12 23 、2、7、9、12
2. 2 高分子量麦谷蛋白亚基的积累
图版中 2~ 6 表明, 随籽粒灌浆进展, 已形成的
亚基谱带颜色逐渐加深, 表明亚基积累不断增加。
表 3 和图 1 是以谱带积累峰面积和平均强度为单位
代表亚基积累水平 (以下同)的小麦灌浆各时期高分
子量麦谷蛋白亚基的积累。分析表明, HMW 2GS
总的积累量以优质品种最高, 均在 100 个积累单位
以上, 东农 7742 达到 142 个积累单位, 而新克旱九
号和泉 224 只有 80~ 90 个单位的积累量, S57 和
S34 因 1A 编码缺失带N u ll, 总积累量也低。供试
小麦高分子量麦谷蛋白亚基形成初期, 积累较少,
随着小麦灌浆成熟, HMW 2GS 积累递增。积累高
峰在开花 20 天后, 特别在开花 25 天至成熟期间。
低产类型的优质品种辽 10、Rob lin 和N eepaw a 的
各亚基积累均表现积累速度快, 尤其是开花 25 天
至成熟积累量急剧增长, 平均日增长可达 12~ 16
个单位·日- 1。低质的新克旱九号和泉 224 的亚基
积累无此表现, 二者的积累主要集中在开花25天
表 3 籽粒灌浆过程中 HMW -GS 亚基总的积累量 (P ix)
Table 3 The tota l accumulation of HMW -GS in gra in f ill ing duration
品种
Cultivar
开花后天数 D ays po st2an thesis
10 15 20 25 成熟M ature
辽 10 (L iao 10) ö ö 29. 80 71. 06 151. 47
东农 7742 (N E7742) ö 20. 46 63. 38 98. 68 142. 52
Roblin ö 3. 78 46. 41 65. 40 120. 31
N eepaw a ö 3. 39 16. 35 34. 78 108. 88
91B569 ö 3. 05 18. 91 38. 62 105. 19
新克旱九 (N KH 9) ö ö 7. 16 70. 40 89. 07
泉 224 (Q uan 224) ö 10. 94 17. 92 40. 39 86. 10
S57 ö 1. 27 13. 37 55. 30 76. 90
S34 ö 3. 28 19. 45 40. 91 64. 91
411 作 物 学 报 29 卷
图 1 不同品质类型春小麦高分子量麦谷蛋白亚基积累 (P ix)
F ig. 1 T he accum ulation of HMW 2GS in sp ring w heat w ith differen t quality
前, 平均日增长速率分别为 12 和 8 个单位·日- 1。
开花 25 天后积累较慢, 尤以新克旱九号积累平稳,
平均日增长速率仅为 3. 7 个单位·日- 1。可见, 亚
基的积累与品质之间存在一定的联系, 高分子量麦
谷蛋白亚基在接近成熟时的快速大量积累有利于品
质的改善。东农 7742 亚基组成虽然为 1、7+ 8、2+
12, 但亚基出现早, 成熟时亚基积累量较高, 与含 5
+ 10 亚基的优质品种辽 10 相近, 甚至超过Rob lin 和
N eepaw a, 尤其是 2、12、7 亚基均有较高积累。
不同高分子量麦谷蛋白亚基的积累不同, 与品
质之间的关系也不完全一样。图 2HMW 2GS 各亚
基的积累过程表明, 本研究所选用的高分子量麦谷
蛋白亚基含 5+ 10 亚基的品种, 均为优质品种, 尽
管 5 和 10 亚基的积累水平不同, 但积累趋势一致,
以辽 10 最高, 其余品种积累基本相近, 表明当积累
趋势一致并达到一定水平时, 5+ 10 亚基的出现本
身与优质密切相关。所有品种 7 亚基的积累除辽 10
和东农 7742 外, 其余品种的积累强度和积累趋势
一致。东农 7742 与辽 10 的积累相近, 均高于其他
品种。8 亚基和 9 亚基的积累趋势表现一致, 但 8
5111 期 杜金哲等: 不同品质类型春小麦HMW 2GS 形成时间和积累强度及与品质的关系
亚基的积累强度高于 9 亚基。当 Glu21D 编码亚基
相同时, 具有 7+ 8 亚基的品种品质一般优于 7+ 9
的品种。在具有 2+ 12 亚基的品种中, 东农 7742 的
2 和 12 亚基的积累强度及最终积累水平与辽 10 的
5 和 10 的亚基积累基本相近, 二者明显高于其它品
种。由此可见, 东农 7742 的亚基组成 1, 2+ 12、7
+ 8 中, 虽然不存在 5+ 10 亚基, 但由于 2 与 12 亚
基具有相当高的积累水平, 同时 1 和 7+ 8 亚基也
有较高的积累, 最终总 HMW 2GS 积累水平高, 终
产品加工证明同样具有优良加工品质的特性[ 13 ]。
图 2 不同品质类型春小麦HMW 2GS 各亚基的积累 (P ix)
F ig. 2 T he accum ulation of various HMW 2GS in sp ring w heat w ith differen t quality
611 作 物 学 报 29 卷
2. 3 HMW -GS 组成和积累与沉淀值的关系
根据 Payne (1987) 制定的 Glu21 品质评分体
系, 对供试品种进行品质评分、亚基积累及沉淀值
的测定 (表 4)。结果表明, Glu21 品质评分与沉淀值
之间呈显著正相关 (R SDS= 0. 643 , R Zeleny= 0. 693 )。
优质春小麦辽 10、Rob lin 含有 5+ 10 亚基, Glu21
品质评分高, 沉淀值最高, 烘烤品质好。低质小麦
品种新克旱九号和泉 224, Glu21 品质评分低, 沉淀
值最低, 品质最差, 这些品种都有 2+ 12 亚基。东
农 7742 虽然 HMW 2GS 组成含有 2+ 12 亚基, 按 Payne 评分标准, Glu21 品质评分低于含有 5+ 10亚基的品种, 但沉淀值高, 品质很好。连续三年测定, 平均子粒蛋白质含量为 16. 75% , 湿面筋40. 1% , 干面筋 12. 8% , Zeleny 沉降值 49. 06 mL。面包体积 800 mL , 面包比容 5. 6 mL ög, 面包总评分 86 分 (对照 Rob lin 面包总评分为 85 分)。表明Glu21 评分对小麦品质的评价并不绝对, 除亚基组成外, 亚基形成的时间早晚、积累强度大小和最终积累水平的高低有密切关系。此外, 醇溶蛋白和低分子量麦谷蛋白亚基也影响小麦品质。
表 4 高分子量麦谷蛋白亚基的积累、Glu-1 品质评分及沉淀值
Table 4 Accumulation , Glu-1 scores and SD S- sedimen tation value of HMW -GS
品种
Cultivar
高分子量麦谷蛋白亚基积累
HMW 2GS accum ulation (P ix)
1 23 2 5 7 8 9 10 12 Glu21评分Sco re HMW 2GS总量To tal SD S2SE(mL ) Zeleny2SE(mL )
辽 10 (L iao10) 24. 02 ö ö 28. 53 32. 97 26. 30 ö 39. 42 ö 10 151. 23 39. 4 29. 3
Roblin ö 23. 90 ö 21. 92 25. 07 22. 07 ö 27. 35 ö 10 120. 30 54. 0 39. 4
N eepaw a ö 20. 79 ö 21. 59 20. 79 ö 21. 59 24. 12 ö 9 108. 88 37. 0 ö
N E7742 22. 89 ö 27. 72 ö 37. 03 17. 21 ö ö 37. 67 8 142. 52 45. 0 28. 0
91B569 15. 69 ö 23. 03 ö 23. 55 14. 17 ö ö 29. 41 8 105. 85 33. 0 22. 9
S34 ö ö 11. 45 ö 19. 29 ö 12. 21 ö 21. 87 5 64. 91 36. 8 22. 5
S57 ö ö 11. 45 ö 25. 72 ö 18. 74 ö 20. 99 5 76. 90 37. 6 22. 7
N KH. 9 9. 52 ö 16. 56 ö 23. 21 ö 11. 30 ö 28. 48 7 89. 07 32. 2 22. 4
Q uan224 ö 10. 68 17. 98 ö 21. 95 ö 10. 06 ö 23. 43 7 84. 50 31. 4 14. 3
注 (N o tes) : SE2沉淀值 (Sedim entation value)
小麦高分子量麦谷蛋白亚基总积累与沉淀值之
间有着密切关系, 二者呈显著正相关 (R SDS =
0. 613 , R Zeleny= 0. 673 )。各高分子量亚基积累与沉
淀值之间的相关未达显著水平, 但从相关程度上
看, 亚基 5 与 10 的积累与沉淀值相关性很低, 相对
于此, 亚基 2 与 12 的积累量与沉淀值的相关性更
强, 尤其是亚基 12 的积累量越大, 沉淀值越高, 品
质越好。进一步肯定前人有关具有 2+ 12 亚基的基
因型也可能优质的结论。本研究高分子量麦谷蛋白
亚基中 5 和 10 亚基的积累量与沉淀值相关性很低。
原因可能在于供试材料中含 5+ 10 亚基的品种均为
优质小麦, 沉淀值之间的差异不及含 2+ 12 亚基的
品种明显, 需扩大高分子量麦谷蛋白亚基中含有 5
+ 10 亚基而品质较差及含有 2+ 12 亚基而品质优
良的多种基因型小麦品种进一步研究。
3 讨论
大量研究表明, 小麦高分子量麦谷蛋白亚基与
品质密切相关[ 5~ 7, 12 ]。但历来认为, 高分子量麦谷
蛋白亚基的 1 和 23 优于N u ll, 7+ 8 优于 7+ 9, 5+
10 优于 2+ 12[ 6, 7, 12 ]。尤其是在与烘烤品质关系方
面, 得出 5+ 10 亚基优于 2+ 12 亚基的结论, 一直
用作评价品种品质优劣和品种品质改良的重要指
标, 并起重要作用。但也有研究发现, 一些含有 5
+ 10 亚基的品种比含有 2+ 12 亚基的品种面包品
质差[ 8, 9 ]。本研究供试品种东农 7742 的 HMW 2GS
组成虽为 1、7+ 8、2+ 12, 但 SD S 沉淀值高达 45
mL , 加工品质很好。连续 3 年有关品质项目分析结
果为: 蛋白质含量 16. 99%、16. 82%、16. 84% ; 沉
淀值 48. 9、 52. 2、 46. 1 mL ; 湿面筋 40. 7%、
38. 3%、41. 3% ; 干面筋 13. 2%、12. 5%、12. 7% ,
均高于优质标准。刘晓冰[ 13 ]对东农 7742 测定结果
表明, 东农 7742 的蛋白含量、干湿面筋、面包体
积、面包比容、面包评分均很高, 品质优良。工厂
面包烘烤等面食实际加工过程及对终产品的品质评
价, 结果与实验室测定一致。由此可见, 具有 2+
12 亚基的小麦也可以有优良的品质。
Zhu 和 Khan 认为[ 10 ] , 高分子量麦谷蛋白亚基
对面包品质的影响不是由于它们的质而是由于
HMW 2GS 的 量。本研究发现, 东农 7742 的高分子
7111 期 杜金哲等: 不同品质类型春小麦HMW 2GS 形成时间和积累强度及与品质的关系
量亚基在供试品种中形成时间最早, 为亚基的高积
累提供基础。其次, 亚基的积累与品质之间存在一
定的联系, 小麦HMW 2GS 的积累与 SD S 沉淀值之
间呈显著正相关。大量的HMW 2GS 亚基积累有利
于品质的改善。东农 7742 的 HMW 2GS 积累最大,
成熟时总 HMW 2GS 积累达到 142 个积累强度单
位, 接近或超过含 5+ 10 亚基的优良品种, 尤其是
2 和 12 亚基的积累强度明显高于其他含有 2+ 12
亚基的品种, 甚至高于含 5+ 10 亚基优质品种中的
5 亚基和 10 亚基的积累。由此可见, 亚基形成早,
2+ 12 亚基的大量积累及 1 和 7+ 8 亚基同时较高
积累可能是东农 7742 的 HMW 2GS 组成虽为 1、7
+ 8、2+ 1 2 但品质优的原因。因而, 仅就亚基的组
成不能完全说明品质的优劣, 还应考虑亚基的形成
和积累, 兼顾质 (亚基组成) 与量 (积累) , 才能更有
利于逐步完善品质的评价。
References
[ 1 ] O rth R A , Bushuk W. Studies of glu ten in, Ê . Relation of
variety, location of grow th and bak ing quality to mo lecu lar
w eigh t distribu tion of subunits. Cerea l Chem , 1973, 50:
191~ 197
[ 2 ] Payne P I, Co rfield K G, Ho lt L M , et a l. Co rrelat ions be2
tw een the inheritance of certain h igh2mo lecu lar2w eigh t sub2
units of glu ten in and bread2m ak ing quality in p rogenies of six
cro sses of bread w heat. J S ci F ood A g ric, 1981, 32: 51~ 60
[ 3 ] C ressey P J , CampbellW P, W rigley C W , et a l. Stat ist ical
co rrelat ions betw een quality attribu tes and grain2p ro tein
compo sit ion fo r advanced lines of cro ssbred w heat. Cerea l
Chem , 1987, 64 (4) : 299~ 301
[ 4 ] Zhao H (赵和) , L Z2Z (李宗智) , L u S2Y (卢少源)等. 小麦高
分子麦谷蛋白亚基的研究动态. A g ronomy A broad 2W heat,
B arley , T ritica le et a l. (国外农学2麦类作物) , 1993, 4: 43
~ 45
[ 5 ] M oonen J H E, Zeven A C. A ssociation betw een h igh mo lec2
ular w eigh subunits of glu ten in and bred2m ak ing quality in
w heat lines derived from backcro sses betw een T riticum aes2
tivum and T riticum sp eltoid es. J Cerea l S ci, 1985, 3: 97~
101
[ 6 ] Payne P I, N igh tingale M A , Kratt iger A F, et a l. T he rela2
t ionsh ip betw een HMW gluten in subunit compo sit ion and the
bread2m ak ing quality of B rit ish2grow n w heat variet ies. J S ci
F ood A g ric, 1987, 40: 51~ 65
[ 7 ] M a C2X (马传喜) , W u Z2S (吴兆苏). Effect of variat ion of
p ro tein fractions and HMW gluten in subunits on SD S sedi2
m entation vo lum e in w heat variet ies. A cta A g ronom ica S in ica
(作物学报) , 1993, 19 (6) : 562~ 567
[ 8 ] W rigley C W , L aw rence G J , Shep jerd K W. A ssociation of
glu ten in subunits w ith gliadin compo sit ion and grain quality
in w heat. A ust J P lan t P hy siol, 1982, 19: 15~ 30
[ 9 ] Johansson E, O scarson P, H eeneen W K, et a l. D ifferences
in accum ulation of sto rage p ro teins betw een w heat cu lt ivars
during developm ent. J S ci F ood A g ric, 1994, 22: 358~ 364
[ 10 ] Zhu J , Khan K. Characterization of monom eric and glu ten in
po lym eric p ro teins of hard red sp ring w heats during grain de2
velopm ent by m ultistack ing SD S2PA GE and cap illary zone
electropho resis. Cerea l Chem , 1999, 76 (2) : 261~ 269
[ 11 ] Sang J2L (桑建利) , W ang Y2X (王玉秀) , Zhu Z2Q (朱至清).
Gliadin and glu ten in variat ion in seeds of som aclones of
T titicum aestivum. A cta B otan ica S in ica (植物学报) , 1992,
34 (11) : 845~ 849
[ 12 ] Shew ry P R , H alfo rd N G, T atham A S. H igh mo lecu lar
w eigh t subunits of w heat glu ten in (crit ical review ). J Cerea l
S cien, 1992, 15: 105~ 120
[ 13 ] L iu X2B (刘晓冰). A ccum ulation and regulation of grain
starch, p ro tein and its fractions during grain filling of w heat
geno types differing in p ro tein conten t and bak ing quality,
D issertat ion (Superviso r: P rofesso r L i W en2xiong) , N o rth2
east A gricu ltu ral U niversity, H arb in, Ch ina. 1994
811 作 物 学 报 29 卷