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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

作者: 祁鹏飞   审稿人:魏育明     时间: 2022-08-17 点击次数:


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。但是,Dy10亚基对加工品质的贡献尚不清楚。深入研究Dy10亚基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。

2022年8月6日,四川农业大学小麦研究所在Journal of Integrative Agriculture发表题为“Effect of high molecular weight glutenin subunit Dy10 on wheat dough properties and end-use quality”的研究论文(文章链接:https://doi.org/10.1016/j.jia.2022.08.041)。本研究利用一份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(图1)。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(表1);降低HMW-GS含量,提高醇溶蛋白含量,降低谷醇比(图2),提升饼干品质(图3)。体外添加纯化的Dy10蛋白,发现Dy10对饼干品质有负作用(图4)。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。该研究得到国家自然科学基金(31971939,32072054和31901961)和四川省科技厅(2019YFH0066和2020YFH0150)的资助。

图1Dy10-null等位变异

表1 品质参数比较

图2 Dy10亚基缺失降低了谷醇比

图3Dy10-null等位变异对饼干品质的影响

图4 体外添加纯化的Dy10蛋白对饼干品质的影响

 

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