小麦贮藏蛋白组份表达量与食品加工品质的关系及其pql定位研究

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1、颤疆农、韭大学硕士学位论文第一章文献综述小麦是世界上种植面积最广、总产量最高、贸易量最大、营养价值最好和加工食品种类最多的粮食作物。也是我国三大粮食作物之一。我国是世界上小麦面积最大、总产量最高的国家，常年种植面积在2500万hm2左右，约占粮食作物面积的27％，总产量约l亿吨，占粮食作物产量的22％【l】。随着生活水平的提高，人们对小麦产品多样化和质量提出了新的要求，改进加工品质已经成为育种的主要任务之一。我国小麦品质研究起步较晚，以贮藏蛋白和淀粉品质改良为主。其中贮藏蛋白是小麦食品多样化的物质基础，是

2、品质研究最重要的内容12,3】。国内以优质亚基评价和利用为主，对贮藏蛋白组份的量化只进行了初步研究【4’5】。育种中经常出现一些具有优质亚基的基因型，但其加工品质一般，优质品种的质量稳定性也较差。因此，研究贮藏蛋白组份含量对加工品质的影响，发掘控制高分子量麦谷蛋白亚基(1{M、nGS)和低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)表达量的PQL，对改良我国小麦品质具有重要意义。1．1贮藏蛋白与加工品质的关系1．1．1蛋白质总量蛋白质占籽粒重量的8％,--20％，主要由谷蛋白和醇溶蛋白组成，是面团弹性和延伸性的物质

3、基础。蛋白质含量是商品小麦分级的首要指标，基因型间虽存在较大差异，但易受环境影响。李鸿恩等[61对20184份国内品种研究表明，蛋白质含量变幅为7．5以8．9％，平均为15．1％。张艳等l_一对我国冬播麦区48个主栽品种和优良品系进行多点试验，品种间蛋白质含量变幅为10．9—13．4％，平均为12．2％。He等is]对我国北部和黄淮冬麦区的优质小麦品种(系)研究表明，蛋白质含量变幅为11．3～15．4％，平均为13．4％。这表明，我国小麦蛋白质含量具有广泛的变异，蛋白质含量并不低。不同食品对蛋白质含量的要

4、求不同，面包、面条及馒头通常要求蛋白含量中等偏上，饼干糕点则要求含量较低。蛋白质含量和单位蛋白质含量的面包体积决定了面包体积总变异的99．7％和面包总评分变异的89．1％[91。不同种类的面条对蛋白质含量和面筋强度的要求不同，日本面条要求自、亮、光滑、软但富有弹性。要求蛋白质含量为lO，叽11．0％，中国面条一般要求亮度高，光滑性好，硬度适中偏高且有咬劲，因此对蛋白质质量的要求更高[10,nl。优质馒头对小麦品质的要求与制作工艺有关，机械加工要求中等蛋白质含量，中．强筋且延展性好的品种，较低的蛋白质含量通

5、过手工加工也表现出较好的馒头品质I比j。蛋白质含量与饼干糕点的加工品质相关性较小，面粉蛋白含量8．0-10．O％，籽粒蛋白含量9．O～11．5％适于饼干糕点加小麦贮藏蛋白组份表达量s食品掘I品质的关系及其PQL定位研究工(美国软麦评价实验室)。这说明对于加工品质而言，蛋白质含量不是我国小麦品质改良的限制因素。然而，Zhang等【l列发现我国春播小麦品种的蛋白质含量虽具有较大变异，但面筋品质弱和烘烤品质差。张艳等【141也发现多数秋播小麦品种具有低到高的蛋白质含量，但多数具有较弱的面筋品质。总之，蛋白质含量

6、不是制约我国北方地区小麦加工品质的主要因素，但面筋质量与国外优质专用小麦有较大差距，需进一步改良贮藏蛋白质量。1．1．2蛋白质组成小麦蛋白质组份按其在不同溶剂中溶解度分为四类，溶于稀盐水的清蛋白(Albumin)和球蛋白(Globulin)。溶于乙醇(70％)的醇溶蛋白(Gliadin)，以及溶于稀酸或稀碱的谷蛋白(Glutenin)。其中麦谷蛋白又根据十二烷基磺酸钠．聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS—PAGE)迁移率，可分为HMW．GS和LMW-GS[is】。通常把小麦的清蛋白和球蛋白等统称为代谢蛋白，约占籽

7、粒蛋白总量的15％左右；而把醇溶蛋白和谷蛋白称为小麦的贮藏蛋白，约占籽粒蛋白总量的85％左右。谷蛋白和醇溶蛋白的含量、组成、互作等与面团的弹性和延展性密切相关，决定其加工品质的优劣。1．1．2．1高分子量麦谷蛋白亚基普通小麦含有6个HMW-GS编码基因(Glu。，)，分别定位于1A、lB和1D染色体长臂近着丝点处。每个位点上的亚基有x型和y型之分，二者紧密连锁，类似一个孟德尔遗传单位【161。由于某些位点不表达或沉默，多数品种只有3～5个HMW-GS。HMW-GS仅占小麦贮藏蛋白的10％，但对加工品质起着

8、决定性作用。刘丽等【17】发现HMW-GS等位变异对和面时间与耐柔性的影响达1％显著水平。陈东升等【18】认为HMW-GS等位变异对SDS沉降值、和面时间和耐柔性的影响均达l％显著水平，对籽粒蛋白质含量和不溶性谷蛋白含量的影响达5％显著水平。国内外学者也建立了HMW-GS评分系统和预测方程，认为亚基评分可解释中国小麦品质变异的48～78％1胁引J。HMW-GS三个位点(Glu-A1、Glu-B1和G红DJ)对品质的贡献存在加性