小麦的加工品质主要由种子储藏蛋白的组成及含量决定。小麦种子储藏蛋白分为醇溶蛋白和谷蛋白,谷蛋白又分为高分子量谷蛋白(HMW-GS)和低分子量谷蛋白(LMW-GS)。HMW-GS虽然只占小麦籽粒蛋白的10%,但其作为“骨架”显著影响面筋蛋白的结构和特性,是决定小麦加工品质的关键储藏蛋白类型。利用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术,从普通小麦材料PZ1中筛选获得一份Dy10亚基迁移率更快的突变体材料PZ1-Dy10-m328SF。本实验对PZ1和PZ1-Dy10-m328SF的Dy10亚基进行了分子克隆、序列测定及二级结构预测;在7个生态点(温江、崇州、荣县、西昌、汉源、游仙、井研)种植PZ1和PZ1-Dy10-m328SF,初步研究了 Dy10-m328SF亚基对小麦加工品质的影响。主要研究结果列举如下:1.SDS-PAGE 分析SDS-PAGE检测发现Dy10-m328SF亚基比Dy10亚基迁移率更快。向分离胶加入4 M尿素,再次进行SDS-PAGE检测,发现Dy10-m328SF亚基和Dy10亚基的迁移率一致。2.HMW-GS编码基因的克隆和序列比较根据HMW-GS基因N-端和C-端序列的保守性,利用一对特异性引物扩增y-型HMW-GS基因(Dy10和Dy10-m328SF)的编码区序列。测序结果显示PZ1材料Dy10亚基的DNA序列全长为1947 bp,编码648个氨基酸残基,与已报道的 Dy10 序列(Genebank 登录号 X12929)完全一致;Dy10-m328SF(Genebank登录号KU934284),DNA序列全长为1947bp,其推导的氨基酸序列含648个氨基酸残基。与Dy10亚基的DNA序列进行序列比较,发现Dy10-m328SF亚基第983个核苷酸发生突变(C→T),使推导的第328个氨基酸序列发生改变,产生的错义突变导致该位置上的丝氨酸(Ser,S)被苯丙氨酸(Phe,F)替换。3.二级结构预测利用Antheprot6.6.1软件和在线生物信息学工具(CFSSP)对Dy10亚基和Dy10-m328SF亚基的氨基酸序列进行二级结构预测,结果表明Dy10-m328SF亚基的第328位氨基酸附近的α-螺旋、β-折叠和β-转角结构有明显的改变。我们推测Dy10-m328SF亚基单个氨基酸的改变形成了不易被SDS破坏的更为稳定的二级结构。4.加工品质参数的比较分析比较PZ1和PZ1-Dy10-m328SF材料在7个不同生态点的品质参数,发现在大多数生态点内野生型和突变体的蛋白质含量和Zeleny沉降值无显著差异,湿面筋含量存在显著差异;利用折线图比较分析两份材料在各生态点的品质参数,结果表明PZ1-Dy10-m328SF的蛋白质含量、Zeleny沉降值和湿面筋含量均较PZ1的高;比较野生型和突变体在各生态点的面包体积,结果表明突变体的面包体积较野生型的大。