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本实验室利用离子束辐射诱变和介导转基因来进行小麦的遗传改良,目前已经获得了一批蛋白质含量与对照(CK)相比高出三到五个百分点,而且最高的蛋白质含量超过20%的优良材料。这些变异材料已经稳定遗传到第五代,但是蛋白质含量增加的原因及其与品质性状的关系仍不清楚。贮藏蛋白是小麦蛋白的主要组成部分,主要包括谷蛋白和醇溶蛋白,各占小麦全蛋白的40%左右。谷蛋白根据其在SDS-PAGE上的迁移率又可分为高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)和低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS),HMW-GS是决定小麦品质的关键因素。因此,本研究分别以SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)分析高蛋白小麦变异株系HMW-GS和麦醇溶蛋白的变异情况。首先从凝胶浓度、催化剂、加样量、电压和样品缓冲液五个方面优化SDS-PAGE凝胶电泳的实验条件,为分析高蛋白小麦HMW-GS变异奠定基础。用优化后的SDS-PAGE凝胶电泳确定豫麦52的HMW-GS亚基组成为1、7+9和5+12。对高蛋白小麦变异株系HMW-GS的分析表明:74个不同单株的HMW-GS与CK相比都没有谱带的增加或缺失,但是亚基表达量增加显著。此外,要用A-PAGE凝胶电泳分析小麦醇溶蛋白的变异,首先也要从凝胶浓度、加样量、电压、样品缓冲液和催化剂五个方面优化实验条件以达到满意的电泳结果。用优化后的A-PAGE电泳条件分析高蛋白小麦变异株系的醇溶蛋白变异,在所研究的74个高蛋白小麦变异单株中,在α、β、γ-醇溶蛋白区没有谱带的增加或缺失,只有表达量的不同,但是在ω-醇溶蛋白区有40个单株与CK相比增加两条带,总体出现差异的频率是54.05%,而且差异条带出现的频率和蛋白含量呈负相关。蛋白质含量和SDS-沉降值都是衡量小麦品质的重要指标,因此本研究测定了高蛋白变异株系的SDS-沉降值,并且分析它们的SDS-沉降值和其平均蛋白质含量之间的关系及其HMW-GS亚基组成对SDS-沉降值的贡献。结果表明,高蛋白小麦变异株系的SDS-沉降值与对照相比明显较高,而且与其株系的平均蛋白质含量呈正相关。