大豆种质贮藏蛋白11S和7S组分的变异以及与功能性关系的研究

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本研究利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术(SDS-PAGE),分析了828份大豆种质贮藏蛋白11S和7S组分的相对含量及其亚基组成和各亚基的含量,并对它们的变异规律,年份间的稳定性,与大豆种子总贮藏蛋白含量和脂肪含量的关系进行了探讨;分析了11S/7S比值与大豆蛋白功能性的关系。结果表明: 1 在本实验条件下,11S球蛋白电泳后分成A3、A1aA1bA2A4(酸性亚基,A亚基)和碱性亚基(B亚基)三条带;7S球蛋白分成α’亚基、α亚基和β亚基三条带。 2 大豆种子贮藏蛋白组成存在丰富的遗传变异。11S组分相对含量为37.58%~81.42%,平均为60.30%,变异系数为8.84%;7S组分相对含量为18.58%~62.42%,平均为39.70%,变异系数为13.43%。11S/7S比值范围为0.60~4.38,平均为1.56,变异系数为23.08%;并且三者在种质间都存在极显著差异。结果说明大豆蛋白资源非常丰富,研究和开发的潜力很大。 3 大豆种子贮藏蛋白11S和7S组分的亚基含量存在广泛的变异。α’亚基含量平均为10.4%,变异幅度为3.91%~18.18%;α亚基含量平均为16.90%,变异幅度为4.04%~31.31%;β亚基含量平均为12.48%,变异幅度为6.75%~23.34%;A3亚基含量平均为9.39%,变异幅度为3.27%~16.99%;A亚基含量平均为22.50%,变异幅度为3.22%~36.63%;碱性亚基含量平均为28.30%,变异幅度为10.23%~64.23%。各亚基含量在种质间都存在显著差异。 4 相关分析表明,7S组分与11S组分间呈极显著负相关关系(r=-0.970,n=828);11S和7S组分与大豆种子总蛋白及脂肪含量都无显著相关。因此培育11S或7S含量高而不影响总蛋白含量和脂肪含量的大豆品种是可能的。除α’亚基与α亚基和A3亚基及A3亚基与11S、7S相关性不显著外,其余各亚基间及其与11S、7S组分间都存在极显著的相关关系。除α亚基外其余亚基含量与大豆种子总蛋白含量和脂肪含量的相关关系都不显著,所以改变11S和7S组分的亚基成分不会影响大豆的营养价值。 5 筛选到5份大豆特异种质。其中高11S组分含量(81.24%)材料、高7S组分含量(62.42%)材料各一份,缺失A3亚基材料一份,缺失α’、α、A3亚基,A亚基(A1aA1bA2A4)含量较低,β、碱性亚基(B亚基)含量较高材料一份,α和β亚基间有明显的强带型材料一份。 6 聚类结果表明,100份大豆种质可归为三类:第一类由黑龙江、吉林、辽宁、陕西和新疆等省的36个品种组成;第二类由北京和河南等省的12个品种组成;第三类由湖南、广东、江苏、浙江和福建等省的52个品种组成。结果表明大豆种质11S和7S组分含量的遗传差异与种质地理来源有一定的相关。 7大豆球蛋白 115和 7S的相对含量及其比值以及球蛋白各亚基含量在年份间没有显著差异。 8大豆蛋白功能性与门/7S比值有密切的关系。随*/7S比值升高大豆蛋白的乳化性、发泡性和凝胶透明性都降低。
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