小麦胚乳中异淀粉酶同工酶聚合体分离及酶学性质的研究

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1、山东农业大学硕士学位论文小麦胚乳中异淀粉酶同工酶聚合体的分离及酶学性质研究姓名：李天骄申请学位级别：硕士专业：生物化学与分子生物学指导教师：王宪泽20090608山东农业大学硕士学位论文摘要淀粉不仅决定小麦的产量，而且对加工品质有重要影响。支链淀粉约占总淀粉的70％～80％，是影响淀粉结构和理化特性的重要因素。近年的研究发现，淀粉去分支酶(DBE)在植物支链淀粉的合成过程中起着重要作用，会影响支链淀粉的精细结构，从而影响淀粉的品质。但DBE在淀粉合成过程中的作用机制至今尚未明确，特别是关于小麦中两类淀粉去分支

2、酶以及它们的同工酶形成聚合体的研究国内外均少有报道。本研究以支链淀粉含量差异较大的六个小麦品种为材料，研究了小麦籽粒灌浆过程中淀粉去分支酶的类型及异淀粉酶(ISA)的活性变化，并对异淀粉酶进行了分离纯化及部分酶学性质分析，以期进一步了解ISA在小麦中的存在形式及在淀粉合成中的作用机制，为改善小麦品质提供理论基础。主要研究内容和结果如下：1．小麦籽粒灌浆过程中淀粉去分支酶的类型及异淀粉酶(ISA)的活性变化对总淀粉含量相似，但支链淀粉含量差异较大的6个小麦品种，在灌浆过程中淀粉去分支酶的类型及异淀粉酶活性进行了

3、测定。结果表明，在灌浆成熟过程中，小麦胚乳中异淀粉酶和极限糊精酶两种淀粉去分支酶均存在，异淀粉酶活性呈单峰曲线，其活性在15天左右达最高。2．小麦籽粒灌浆过程中异淀粉酶同工酶的表达和类型小麦籽粒灌浆过程中异淀粉酶同工酶Native．PAGE显示，小麦胚乳中具有多条异淀粉酶活性带，说明异淀粉酶同工酶存在于小麦籽粒整个灌浆成熟过程中，以保证胚乳中淀粉的正常合成、运转和积累。胚乳与叶片异淀粉酶同工酶对比结果显示，虽然胚乳与叶片中均含有相同的异淀粉酶同工酶，但叶片中异淀粉酶同工酶的活性明显低于胚乳中的，说明淀粉的合成

4、主要在胚乳中进行，叶片中只能合成“临时淀粉”，提供植物必须的能量消耗。3．小麦胚乳中异淀粉酶同工酶聚合体的分离纯化及酶学性质研究采用硫酸铵分级沉淀法、DEAE．Cellulose离子交换层析、Sephadex小麦胚乳中异淀粉酶N-r酶聚合体的分离及酶学性质研究G．200聚丙烯酰胺葡聚糖凝胶柱层析和超滤离，tl,技术，对小麦籽粒中异淀粉酶同工酶进行了分离纯化，结果表明，异淀粉酶同工酶存在两种聚合体，一种是由4个ISAl组成的同源四聚体，分子量约为320kD；另一种是由4个ISAl和1个ISA2组成的异源五聚体，

5、分子量约为380kD。酶学性质研究表明：同源四聚体的最适温度为30℃，40℃处理10min后完全失去活性；异源五聚体的最适温度为35℃，50℃处理10min后仍有50％的活性。关键词：小麦；’淀粉；淀粉去分支酶；同功酶聚合体；热稳定性2山东农业大学硕士学位论文PurificationandenzymaticcharacterizationofIsoamylase·oligomerfromWheatEndospermABSTRACTWheatstarchisnotonlythedecisionoftheoutp

6、ut，butalsohavefinimportantimpactonthequalityofprocessing．70％～80％ofstarchisamylopecfin，itisanimportantfactorofphysiochemicalpropertiesofstarch．Inthepast．themetabolicfunctionofdebranchingenzymesWasthoughttobethedegradationofamylopectininstoragestarchduringger

7、mination，orintranditorystarch．Severalrecentobservations，however,suggestthatstarch-debranchingenzymesalsoplayessentialrolesinamylopectinsynthesis．However,DBEinstarchsynthesisintheprocessofthemechanismhasnotyetbeenclearly．Inplants，therealetwotypesofstarch-deb

8、ranchingenzyme，whichhydrolyzethea一1，6-glulcodidiclinkagesofamylopectin．Bothtypesofdebranchingenzymegreatlydifferintheirsubstratespecificity：isoamylaseCandebranchglycogenandphytoglycogen，butCanscarcelya