JIA 封面文章 | 四川农业大学小麦研究所团队揭示小麦高分子量谷蛋白Dy10亚基对面团特性和面制品品质的影响

转载自农业科学微平台https://mp.weixin.qq.com/s/EnVJaWH2A1H0yznOptBn9A

王琰等原创

作为重要的粮食作物，小麦是人类摄取碳水化合物和蛋白质的主要来源之一。小麦具有独特的加工品质，这主要由种子储藏蛋白决定。高分子量谷蛋白（HMW-GS）占种子储藏蛋白的10%左右，对面筋强度和小麦加工品质起决定性作用。Dx5+Dy10是公认的优质亚基组合。缺失Dx5亚基会降低沉降值，过表达Dx5亚基增加面团强度。目前，Dy10亚基的品质效应尚不清楚。深入研究Dy10的品质效应对合理利用HMW-GS改良小麦加工品质具有重要价值。

近期，四川农业大学小麦研究所郑有良和祁鹏飞研究小组完成的题为“Effect of high-molecular-weight glutenin subunit Dy10 on wheat dough properties and end-use quality”的研究论文在Journal of Integrative Agriculture(《农业科学学报》(英文), JIA) 2023年22卷第6期正式发表。

该研究利用一份Dy10缺失突变体（含Dy10-null等位变异）和体外添加Dy10蛋白的方法研究了Dy10亚基的加工品质效应。结果表明：Dy10-null等位变异可正常转录，但不表达蛋白。构建近等基因系，发现Dy10-null等位变异显著降低面筋指数、Zeleny沉降值、形成时间和稳定时间，弱化面团强度；降低HMW-GS含量，提高醇溶蛋白含量，降低谷醇比，提升饼干品质。体外添加纯化的Dy10蛋白，发现Dy10对饼干品质有负作用。综上，Dy10亚基与小麦面团强度密切相关，Dy10-null等位变异对弱筋小麦育种具有价值。

四川农业大学小麦研究所郑有良教授和祁鹏飞教授为论文通讯作者；已毕业博士研究生王琰和在读博士研究生郭祯儒为论文第一作者；英国洛桑研究所HAWKESFORD Malcolm J.和WAN Yong-fang博士参与研究。该研究得到国家自然科学基金（31971939、32072054和31901961）、四川省科技厅（2019YFH0066和2020YFH0150）和英国the Designing Future Wheat strategic program (BB/P016855/1)的资助。

点击链接查看全文：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311922001198?via%3Dihub

Cite the paper:

WANG Yan, GUO Zhen-ru, CHEN Qing, LI Yang, ZHAO Kan, WAN Yong-fang, HAWKESFORD Malcolm J., JIANG Yun-feng, KONG Li, PU Zhi-en, DENG Mei, JIANG Qian-tao, LAN Xiu-jin, WANG Ji-rui, CHEN Guo-yue, MA Jian, ZHENG You-liang, WEI Yu-ming, QI Peng-fei. 2023. Effect of high-molecular-weight glutenin subunit Dy10 on wheat dough properties and end-use quality.Journal of Integrative Agriculture, 22(6): 1609-1617.

研究团队简介

前排右二是祁鹏飞，右三是王琰

四川农业大学小麦研究所郑有良和祁鹏飞教授研究小组一直围绕小麦加工品质开展研究工作。一、通过多年多点多品种实验，系统地调查了我国西南麦区（尤其四川）小麦加工品质的现状，证明在目前的遗传背景条件下四川更适宜生产优质弱筋小麦；二、利用遗传学、生物化学和分子生物学方法，鉴定到具有高产优质潜力的优异基因/等位变异，正解析其作用机理；三、培育优质高产小麦品种。