大豆种子贮藏蛋白亚基特异种质的筛选、鉴定及其遗传稳定性与功能性研究

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本研究以1400份大豆品种为材料,在筛选到蛋白亚基特异种质的基础上,进行了亚基含量年份间稳定性分析、亚基缺失类型的进一步鉴定和遗传分析以及种质创新、亚基特异种质的蛋白功能性评价等方面的研究。以期为进一步发掘我国丰富的大豆基因资源、筛选出亚基组成优良的大豆材料,明确亚基变异类型遗传规律,阐明亚基变异对大豆蛋白功能性的影响奠定基础。主要结果如下: 1、1400份参试品种的11S/7S比值范围为0.44~3.64,平均值为1.68±0.37,鉴定出34份亚基含量特异材料,其中包括α'和α亚基含量低、β亚基含量低、A3B4亚基缺失、A5A4B3亚基缺失和A1aB1b亚基缺失种质。理化诱变结果表明:化学诱变率为2.92%,物理诱变率为5.71%,对大豆蛋白的诱变效果0.4%EMS处理优于0.2%EMS处理,而仰60Co γ射线慢照射处理优于化学诱变处理。并从M3代种子中筛选出了211粒亚基变异种质。 2、分析了2003年、2004年和2005年种植的280份大豆种质的7S和11S组分及其亚基含量间的差异,结果表明:品种对大豆贮藏蛋白7S、11S组分及其亚基含量、7S+11s和11S/7S值的影响均达极显著水平,年份除对α亚基和A4亚基含量的影响达极显著水平外,对其它亚基含量及7S、11S、7S+11S和11S/7S值的影响均不显著;品种×年份对7S、11S、11S/7S值、α亚基、A4亚基和A5亚基含量的影响达极显著水平,对其它组分和亚基含量的影响均不显著。 3、在SDS-PAGE筛选到蛋白亚基特异种质的基础上,运用双向聚丙烯酰胺凝胶电泳(2-DE)分析大豆贮藏亚基正常品种南农大黄豆和亚基变异品种桂阳紫金豆种子总蛋白的蛋白质组。差异蛋白质组学显示,等电点和分子量分别约为5.40和37.85kDa、5.24和37.2kDa、5.15和37.05kDa的蛋白质点在正常品种种子中表达而在缺失品种中未表达。对这3个蛋白质点用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)测定其胶内酶解后的肽质量指纹谱(PMF),对获得的PMF用Mascot软件在NCBI数据库中查询比对,鉴定出这3个蛋白质点均为大豆球蛋白A1aB1b亚基同源三聚体,表明桂阳紫金豆种子贮藏蛋白缺少A1ab1b亚基。 4、研究了4个不同蛋白亚基类型(A1ab1b亚基正常、A1ab1b亚基缺失;A3B4亚基正常、A3B4亚基缺失)的品种所配成的6个杂交组合的F1、F2、F3种子亚基表现及其遗
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