常成[1]2005年在《小麦及近缘种属籽粒硬度、多酚氧化酶性状的分子机理研究》文中进行了进一步梳理小麦籽粒硬度是胚乳质地的反映,它是国际通用小麦分类指标之一,与磨粉品质、食品加工品质关系密切。硬度主要受pina和pinb基因控制,若其发生突变,籽粒一般表现为硬质。多酚氧化酶(PPO)是导致鲜湿面条、馒头、饺子发生褐变的主要因素。本文对这两性状及其分子机理进行了研究,主要结论如下: 1 普通小麦,特别是地方品种和农家品种pina和pinb等位变异较为丰富,共发现1个新的pina变异和3个新的pinb变异,均为单核苷酸突变,与硬度的变异关系较密切。西藏半野生小麦、密穗小麦、Spelt、粗山羊草未发现变异,野生二粒小麦及偃麦草则缺失此基因。 本文改进的Urea-SDS-PAGE凝胶电泳和普通TBE-PAGE凝胶相比,前者的分辨率显着高于后者,可检测单核苷酸突变。在DNA水平上检测pina和pinb的效率要高于蛋白质水平,不需设计不同的位点特异性引物,适于等位变异及单核苷酸多态性(SNP)的分析。 2 在小麦籽粒不同发育阶段,软硬质小麦胚乳中总Puroindolines(PinA和PinB)蛋白的表达差异不大,但淀粉颗粒结合的Puroindolines蛋白量差异非常明显,发育各阶段,软质小麦显着高于硬质小麦。基因同为野生型但硬度有差异的品种,其淀粉表面结合的Puroindolines蛋白量差异也明显,说明此结合特点是决定籽粒硬度的直接原因。 3 SDS可以显着提高PPO的提取效率,增加品种间差异,利于PPO活性的筛选。在某些品种间,PPO活性表现出不同的时间特性和温度特性。在普通小麦及其近缘种属中,籽粒PPO活性变异很大,但基本上偏向于中低活性分布。一些普通小麦品种PPO活性很低,在育种和研究上具有较高的应用价值。一般来说,六倍体小麦(AABBDD)活性高于粗山羊草(DD),而野生二粒小麦(AABB)活性很低。其中偃麦草的活性也较高。 4 利用中国春的缺体-四体材料,将两个PPO基因(PPO-1,PPO-2)分别定位在2A和2D上。它们均表现出一定的等位变异,尤其是PPO-2基因变异较为丰富。在PPO-1等位基因中,以a类型最多;而PPO-2等位基因中,以D型为主。这些等位基因中,其PPO活性分布较广泛,大都偏向于中低活性,活性过高或过低的品种较少。PPO-2等位基因中,A、B、E和F型的PPO活性较高;而H、I、D~*、K以及缺失类型的PPO活性则较低。 5 PPO-2基因两功能区之间存在一内含子,材料间有变异;PPO-2基因功能区序列同源性较高,但其变异将会对PPO活性产生一定的影响。小麦籽粒PPO同工酶随着籽粒的成熟而减弱(A、C区除外),低活性品种的减弱程度大于高活性品种。高活性品种其C区同工酶却逐渐增强,和籽粒PPO活性变化一致,而低活性品种正相反。在转录水平上,PPO-2基因表达在发育过程中逐渐增强,与PPO活性变化、C区同工酶的表达规律较一致,高活性品种表达水平一般高于低活性品种。表明,PPO-2基因与籽粒发育阶段PPO活性及C区同工酶表达有关。 6 收获并通过后熟的籽粒与发育后期籽粒相比,PPO活性显着降低、同工酶减弱,数目减少,PPO活性高低与其同工酶带的强弱一致。一些低PPO活性品种,甚至检测不到同工酶。籽粒萌动时,PPO活性升高,同工酶带增强,24小时后逐渐降低,同工酶带开始减弱。 7 抗坏血酸可有效地抑制小麦籽粒PPO活性,适量的抗坏血酸能显着抑制褐变,改善面片的色泽,在面食品加工中有着广阔的应用前景。
司红起[2]2008年在《小麦籽粒多酚氧化酶生化特性及其控制基因的研究》文中指出多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase,PPO)是引起亚洲面条和其它面制食品酶促褐变的主要因素,发生褐变的食品是不受消费者欢迎的,所以如何选育低PPO活性品种是育种家们非常感兴趣的问题,而小麦籽粒PPO活性如何被快速、准确地检测,PPO的生化特性以及控制基因与活性的关系是育种家们急需解决的问题。本文选用24个小麦品种初步探讨了以邻苯二酚代替L-DOPA,按照AACC 22-85的程序检测小麦籽粒PPO活性的可能性,并选用196份小麦品种作了进一步验证;选用3个代表性品种,初步分析了小麦PPO的酶学特性;选用19、54个PPO活性差异较大的品种,分别分析了籽粒发育、萌发过程中同工酶的变化;分析了11种化学试剂在5种浓度下对100个小麦品种籽粒PPO活性的抑制和激活效应;对43条EST和7条mRNA进行了序列组装;采用2A和2D染色体上STS标记分别检测了300个F_4单株和362份小麦品种的PPO等位基因变异,并分析了等位基因2AL(2A染色体上低PPO活性基因)、2AH(2A染色体上高PPO活性基因)、2DL(2D染色体上低PPO活性基因)、2DH(2D染色体上高PPO活性基因)及等位基因组成类型与籽粒PPO活性的关系,初步探讨了内含子变异对PPO活性的影响,并提出了内含子参与PPO基因表达调控的可能性。通过以上试验,得出以下结论:1.以邻苯二酚代替L-DOPA,按照AACC 22-85的程序检测小麦籽粒PPO活性,是一个成本较低、准确可靠的小麦籽粒PPO活性检测方法。2.小麦PPO的最适反应温度为65℃,最适pH值为4.0～4.6,Km=0.19mol/L,Vmax=4.04×10~2mol/min。3.干种子中没有检测到同工酶。同工酶的数目在种子萌发过程中和灌浆期逐渐增加,而在从乳熟期到完熟期间逐渐减少。籽粒在吸水12h后PPO活性迅速升高,24h时达到峰值,然后逐渐趋向平缓。4.巯基乙醇、EDTA、饱和NaCl和SDS、亚硫酸氢钠、铜试剂、谷胱甘肽和维生素C对小麦PPO产生抑制效应,CuCl_2产生激活效应。抑制剂和激活剂浓度与小麦PPO活性之间呈对数关系,小麦PPO的抑制和激活效应也受添加剂种类和基因型的影响。5.小麦中至少存在15种PPO基因,这些基因可分为3大类。第Ⅰ类为组织特异表达基因,与组织阶段发育生理功能有关;第Ⅱ类为种子储藏基因,参与完成种子萌发过程中某项生理功能;第Ⅲ类为抗耐性基因,亦可称为防御基因,在外界因素诱导下表达。6.约50%的籽粒PPO活性变异是由2A、2D染色体上等位基因变异提供的,2A染色体上等位基因变异对籽粒PPO活性的影响是2D染色体等位变异的2-3倍。7.大多数品种籽粒PPO活性处于中低水平。四种基因型2AL/2DL、2AL/2DH、2AH/2DL、2AH/2DH的籽粒PPO活性逐渐升高一个档次(40-60AU/min·g),且其活性分别处于低偏中、中等、中偏高、高偏中水平,可分别使活性降低30.1%、降低7.8%、升高8.3%、升高30.0%。8.2AL和2DL基因分别使籽粒PPO活性降低25%和10%。2AH和2DH基因均可使籽粒PPO活性增加17%左右。2AL、2DL、2AH、2DH基因分别使籽粒PPO活性维持在低、中等、中高、中高水平。因此,在低PPO活性小麦育种中,应注重对2AL基因的选择。9.DQ889708可能是位于2B染色体上控制籽粒高PPO活性的主效基因片段。
杨朝柱[3]2003年在《普通小麦多酚氧化酶活性的初步研究》文中研究表明多酚氧化酶(PPO)是一类广泛存在于动植物和微生物中的结合Cu元素的蛋白酶，催化酚类物质发生氧化还原反应生成黑色素(melanin)，其主要生理功能目前还不很清楚，但由于其对产品的外观品质和营养价值影响较大而受到重视。小麦籽粒中也含有PPO，其对小麦面粉及其面粉基食品在加工和储藏过程中色泽品质影响较大，受到了育种界的重视，以期从遗传的角度对其进行改良。 通过对小麦PPO测定方法的探索及PPO在小麦植株体内分布的研究，对200份普通小麦品种及资源的PPO活性的测定和筛选，结果表明： 1 以邻苯二酚为底物，采用分光光度法在405nm波长测定全籽粒多酚氧化酶活性浸提液的吸光值变化。从反应开始到5min时间段酶促反应最快，品种间差异较大，随后则逐渐下降；浸泡时间对全籽粒浸提法测定多酚氧化酶活性具有显着影响。浸泡时间小于20hr，品种间差异较小；浸泡时间超过30hr，酶液自身吸光值增加较多；因此，浸泡时间以25-30hr为宜。小麦多酚氧化酶与底物反应较适宜的温度和pH分别为35℃和6.0左右。品种间比较分析PPO活性的适宜方法是：用20粒种子加5mL蒸馏水浸泡25hr左右，取1mL浸提酶液和2mL邻苯二酚(100mM)于37℃水浴5min，然后在比色皿中混合，405nm波长下测定反应5min的吸光值。PPO的活性表示为△A×10~3／min／g(△A为平均每分钟吸光度的增加值)。 2 灌浆后期小麦植株自上而下，PPO活性及其同工酶种类有下降的趋势，即剑叶＞籽粒＞穗颈＞第2节＞第3节＞根＞第4节＞颖壳，幼嫩部位PPO活性高，籽粒中同工酶种类最为丰富，共有9条谱带。由此可见，小麦PPO基因表达具有空间特异性，从PPO对小麦品质影响的角度来看，不能用器官的PPO分析代替对小麦籽粒的分析。 3 对200份普通小麦品种资源的PPO活性测定并分析表明：(1)不同多酚氧化酶活性范围的品种频次分布呈偏态性，峰值倾向低多酚氧化酶活性一侧；(2)种皮颜色和胚乳质地与多酚氧化酶活性有关，红皮品种一般大于白皮品种；(3)白皮粉质和半角质小麦中，PPO活性低的品种较多；(4)我国大面积种植的一些小麦品种在PPO活性上存在明显差异，通过筛选利用低多酚氧化酶活性的品种资源，将有利于改善其品质水平；(5)初步筛选出了一批可供进一步研究PPO的遗传资源。
张晓[4]2007年在《小麦面粉和制品色泽影响因素及多酚氧化酶活性研究》文中研究表明本文利用RIL群体和中国若干高白度小麦品种研究了面粉及制品色泽的主要影响因素,对其中影响面粉及制品色泽的重要影响因子多酚氧化酶活性进行了探讨,对比了不同多酚氧化酶检测方法和变性剂SDS对小麦多酚氧化酶提取效率及激活效应的影响及其面粉PPO活性与品质性状的关系。主要研究结果如下:1 RIL群体面粉及面片色泽与主要品质性状的关系采用RIL群体,可以在很大程度上消除遗传背景差异的干扰,从而较为准确地反映面粉及面片色泽与品质性状之间的关系。结果表明,与面粉及面片色泽有关的品质指标主要有:第一类包含硬度、吸水率、湿面筋、干面筋、蛋白质,主要反应蛋白质数量的性状,与面粉白度、L*值及鲜面片L*值呈负相关,大多数达到了极显着水平;与a*和b*值呈正相关,部分达到了显着或极显着水平。第二类包含出粉率、面团形成时间、叶黄素、PPO活性、沉淀值,主要与面粉及面片L*值呈负相关,与a*值无显着相关性,与b*值显着或极显着正相关。第叁类包括面筋指数、面团稳定时间、回生值,面筋指数和面团稳定时间主要反应蛋白质质量的性状,与面粉及面片的L*值呈极显着正相关。第四类是淀粉糊化性状参数,与面粉白度、L*值及鲜面片L*值呈极显着正相关;与面粉及鲜面片各个时间的a*值呈极显着负相关。2中国若干高白度小麦的色泽优势及形成影响因素分析以进口的澳白麦和山东省现在主要推广的济麦21作对照,研究了山东省最新育成的几个高自然白度小麦品种优麦3号、山农12和山农8355,品系山农62008的色泽优势,并分析了面粉及面制品色泽优势形成的主要影响因素。结果表明,中国的高白度品种(系)具有很大的色泽优势,与对照澳白麦相比,面制品色泽的L*值虽然稍低,但是b*值极显着降低,特别是山农62008和山农12加工成馒头后L*值比澳白麦高,b*值比对照澳白麦低。加入增白剂后,中国的高白度品种(系)色泽变化的幅度比澳白麦小。对面粉色泽形成影响因素的研究结果表明,蛋白质含量高的品种,其色泽优势形成的主要原因是PPO活性和黄色素含量低;蛋白质含量低的品种,淀粉含量高是其形成高亮度的主要原因;PPO活性和黄色素含量高,面粉及面制品黄度较大。对蛋白质含量高的材料,选择PPO活性和黄色素含量低的株系。对淀粉含量高的材料,选择PPO活性和黄色素含量低的株系。3小麦多酚氧化酶活性检测方法的研究小麦多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)活性是引起面制食品褐变的主要原因。目前有关资料所报道的各种PPO活性的检测方法有所差异,包括吸收波长、反应时间、底物以及样品选择的不同。本研究对这几方面进行了进一步的分析对比研究,结果表明,以邻苯二酚为底物有两个吸收峰,401nm有一个很宽的吸收峰,301nm有一个细窄的吸收峰,以酪氨酸为底物,在322nm有一吸收峰,随波长的增加,吸光度减小,301nm和322nm有吸收峰的物质还需进一步验证是否可以用来进行PPO活性检测。反应30min为PPO活性测定的最佳时间。分别以邻苯二酚和酪氨酸为底物所测PPO活性极显着相关,邻苯二酚所测活性强,但酪氨酸所测活性的变异系数大。4 SDS对小麦多酚氧化酶提取效率及激活效应的影响选用了29份小麦材料,主要研究了变性剂SDS对小麦PPO活性的影响。结果表明,SDS可以增加小麦PPO活性,50mmol/L的SDS是提取小麦PPO的最适浓度。用SDS提取时,PPO活性很稳定。SDS不但可以增加小麦PPO的提取效率,而且可以诱导酶结构发生变化,对酶活性产生影响,对高活性品种有激活作用,对低活性品种有抑制作用,对提取效率的影响大于对酶活性的影响。加入SDS后提取检测的全粉、面粉、籽粒PPO活性与面片24h L*值及0-24h L*值的变化显着相关。所以用SDS提取检测小麦PPO活性更有利于筛选不同PPO活性的种质,尤其是提高筛选低PPO活性种质的可靠性。此外,小麦PPO在加入SDS后所呈现的生化特征为小麦体内PPO生理机制的完善提供了理论依据。5面粉PPO活性与品质性状的相关性用不同品种和RIL群体分别进行研究时,PPO活性与蛋白质含量均呈显着正相关,与粗淀粉均呈极显着负相关,与面粉白度、L*值及面片各个时间L*值呈极显着负相关,在这几个性状的相关性上两种材料是一致的。在不同品种中,PPO活性与沉淀值、硬度、粗脂肪、降落值呈显着正相关,与淀粉糊化参数无显着相关性,与面粉及面片a*值有显着正相关。在RIL群体中,PPO活性与沉淀值、硬度无显着相关性,与降落值呈极显着负相关,与淀粉糊化参数呈显着或极显着负相关,与面粉及面片a*值无显着相关性,与b*值有显着正相关。所以可以通过其它性状的选择间接地进行PPO活性的改良,同时对小麦PPO活性进行改良过程中也要兼顾到其它性状,要综合考虑。
张立平, 葛秀秀, 何中虎, 王德森, 闫俊[5]2005年在《普通小麦多酚氧化酶活性的QTL分析》文中研究指明多酚氧化酶 (polyphenoloxidase ,PPO)是引起面团 (片 )颜色褐变的主要原因。利用 12 2对SSR引物、4对贮藏蛋白STS引物和 10对AFLP引物组合 ,分析了中优 95 0 7×CA96 32的 71个DH系的基因型 ,构建了由 173个位点组成的遗传连锁图 ,在小麦 2 1个连锁群上覆盖 2 881cM。将该群体种植于 3个环境 ,采用复合区间作图法 (CIM)进行了PPO活性的QTL分析。结果表明 ,控制籽粒PPO活性的主效QTL有 2个 ,分别位于染色体 2AL和 2DL上 ,贡献率分别为 37 9%～5 0 0 %和 2 5 0 %～ 2 9 1%。所有QTL都来自高PPO活性亲本中优 95 0 7。讨论了通过遗传途径降低PPO活性及利用分子标记辅助育种的可能性。
李杏普, 兰素缺, 刘玉平[6]2003年在《蓝、紫粒小麦籽粒色素及其相关生理生化特性的研究》文中研究表明蓝、紫粒小麦籽粒黑色素是一种天然色素 ,来源于种子 ,因而 ,对人类安全无毒 ,对食品饮料有较强的着色性及稳定性 ,可直接用于食品、医药、化妆品等行业 [1 ,2 ] ,紫粒中的花青苷有防止心脑血管疾病和抗癌作用 [3] 。据报道多酚氧化酶活性越高 ,籽
孙友位[7]2011年在《普通小麦籽粒多酚氧化酶及黄色素含量相关基因克隆与表达机理分析》文中进行了进一步梳理面粉及面制品颜色是重要的品质性状,克隆颜色性状相关基因,并深入分析其表达机理对于小麦品质改良具有重要意义。本研究利用PCR技术筛选普通小麦小偃54基因组BAC文库,获得了籽粒多酚氧化酶(Polyphenol oxidase,PPO)和八氢番茄红素合酶(Phytoene synthase,PSY)基因,分析了籽粒不同发育时期PPO和PSY基因的表达模式,阐述了Ppo-A1基因的选择性剪接分子机制。此外,同源克隆了普通小麦第五同源群染色体上的ζ-胡萝卜素异构酶(ζcarotene isomerase,Z-ISO)基因。主要结果如下：1.在同源克隆基础上,根据普通小麦Ppo-A1、Ppo-B1和Ppo-D1基因的序列信息设计保守引物,利用PCR技术筛选普通小麦小偃54基因组BAC文库,共得到7个阳性BAC克隆,其中207-2-3、207-3-3、207-12-1和910-9-4阳性克隆来源于2A染色体；780-4-7阳性克隆含Ppo-B1a基因,来源于2B染色体；1376-2-3和1376-4-1则来源于2D染色体。利用Sau3A I分别对207-12-1、780-4-7和1376-2-3阳性克隆进行酶切消化,回收3-6kb质粒DNA片段,构建了含有768个、1182个和768个单克隆的亚克隆文库。PCR筛选亚克隆并测序,获得了2A、2B和2D染色体上包含启动子和3'UTR等调控区序列信息的PPO基因,长度分别为5,447bp、10,073bp和4,295bp。图位克隆获得的Ppo-A1、Ppo-B1和Ppo-D1基因编码区与同源克隆序列一致,证实了小麦基因同源克隆的可行性,同时获得了基因启动子和3'UTR调控区完整的序列信息。2.对开花后不同发育时期的小麦籽粒进行L-DOPA完整籽粒染色和PPO蛋白活性检测,表明在籽粒发育后期及成熟种子中,具有Ppo-A1a等位基因品种的籽粒染色密度和PPO蛋白活性明显高于具有Ppo-A1b等位基因的品种。在籽粒发育早期(开花后7天),具有Ppo-D1a等位基因的品种PPO蛋白活性稍高于具有Ppo-D1b等位基因的品种。小麦籽粒发育初始阶段籽粒染色密度和PPO蛋白活性较低,随后染色密度和PPO活性逐渐升高。低温保存1年后的成熟籽粒染色密度和PPO活性达到最高。3.采用半定量RT-PCR技术分析了4个高PPO活性和4个低PPO活性普通小麦品种Ppo1基因的时空表达模式。Ppo-A1基因在籽粒中特异表达,且在开花后14-28天表达水平最高,随着籽粒成熟表达水平迅速降低。在籽粒发育过程中,Ppo-A1a等位基因品种的基因表达水平高于Ppo-A1b等位基因品种。第一内含子191bp插入序列和第二外显子C/G SNP导致Ppo-A1b基因前体mRNA产生选择性剪接,形成8种转录本。只有组成性转录本编码的多肽链可以合成完整PPO蛋白,其余7种转录本均含有提前终止密码子。Ppo-D1b基因表达模式与Ppo-A1基因类似,但Ppo-D1a基因在开花后7天籽粒发育时期有较高转录表达水平,随之降至低水平稳定表达。应用原核表达体系成功地表达了Ppo-A1基因,获得了分子量约67kDa的重组PPO蛋白。利用Western Blotting技术初步鉴定了籽粒发育时期PPO基因蛋白水平表达模式。4.根据普通小麦Psy-Ai、Psy-B1和Psy-D1基因的序列信息设计保守引物,利用PCR方法筛选小偃54基因组BAC文库,共得到7个阳性BAC克隆,287-11-4、436-12-6、988-6-8、808-2-6、1083-5-5、900-12-7和1036-10-7。808-2-6和1083-5-5来源于7B染色体,900-12-7和1036-10-7来源于7D染色体。但未获得7A染色体上Psyl基因的BAC阳性克隆。分别构建1083-5-5和900-12-7BAC克隆的亚克隆文库,筛选含Psyl基因阳性亚克隆并测序,获得了长度为9,173bp和5,073bp包括启动子和3'UTR调控序列的Psy-B1和Psy-D1基因。5.采用半定量RT-PCR技术分析了Psy-A1基因的转录表达模式。Psy-A1基因表达水平随籽粒发育呈动态变化模式,其mRNA丰度在籽粒发育早期具有较高水平,开花后21天迅速降低至较低水平,直至开花后35天时方恢复至较高水平。利用锚定于第叁外显子和3'UTR区的引物检测Psy-A1a与Psy-A1b等位基因在籽粒各发育时期的mRNA丰度,发现两类品种的mRNA丰度无明显差异。6.利用同源克隆策略成功克隆了普通小麦第五同源群染色体上Z-ISO基因,获得了5D染色体上Ziso-D1基因全长编码序列,以及5A和5B染色体上Ziso-A1和Ziso-B1位点的部分序列。Ziso-D1a基因ORF全长3,250个核苷酸碱基,含4个外显子和3个内含子。在普通小麦品种中国春、中优9507和CA9632中分别鉴定了Ziso-A1基因位点的3个等位变异,即Ziso-A1a、Ziso-A1b和Ziso-A1c。
胡瑞波, 田纪春[8]2004年在《小麦多酚氧化酶研究进展》文中进行了进一步梳理综述了小麦多酚氧化酶(PPO)的测定方法、生理功能、酶学特性和基因及其表达。PPO主要位于小麦种(果)皮中,是一类铜结合酶,其活性中心为铜结合区(CuA和CuB),不同植物PPO的铜结合区的氨基酸序列同源性较高。PPO由核基因编码,受多基因控制,有多种同工酶。PPO是导致面制食品的酶促褐变的主要原因,与小麦的抗病性密切相关。
华为[9]2005年在《小麦多酚氧化酶活性分析及与面片色泽关系的研究》文中研究表明在两年的试验中共选用了 72 个小麦品种样品,测定了面粉色泽、蛋白质含量、硬度、黄色素含量、PPO 活性以及鲜面片色泽随时间的变化规律。通过相关分析,结果表明:1. 鲜面片色泽随时间的变化在不同小麦品种间存在明显的差异。2. 鲜面片的色泽主要与蛋白质含量、黄色素含量以及 PPO 活性有关。蛋白质含量是影响面片色泽 L*的重要因素,与 0 h、24 h 面片的亮度 L*相关系数分别为-0.85 和-0.65。黄色素含量与面片 a*高度相关,与 0 h、24 h a*的相关系数分别为-0.58和-0.44,与 0 h、24 h 面片 b*值的相关系数分别为 0.88 和 0.71。鲜面片的 0 h L*值与 PPO 活性没有明显的相关,但到 24h,用不同方法测定的 PPO 活性均与 L*值达显着或极显着负相关(相关系数-0.32～-0.47),说明 PPO 活性是决定鲜面片L*值下降速度的主要因素。PPO 活性与鲜面片在最初几个小时的 a*、b*值变化没有一致的关系,但与 4～24 h 的 a*、b*值的上升速度极显着正相关。3. 许多品质参数都与籽粒和面粉的多酚氧化酶活性显着相关。本实验结果表明 PPO 活性与籽粒硬度和出粉率显着正相关,但与蛋白质含量、黄色素含量及容重相关性不显着。4. 以多巴为底物测定的整籽粒、全麦粉、面粉间 PPO 活性呈显着和极显着正相关,尤以整籽粒和全麦粉PPO活性的相关最密切;以邻苯二酚为底物测定的PPO活性间相关性相对较弱。两种不同的底物间比较,以整籽粒 PPO 的相关性最高,全麦粉次之,面粉最弱(相关不显着),这与以邻苯二酚为底物测定的面粉 PPO活性变幅和变异系数均较小有关。全麦粉和整籽粒测定更容易微量化,这一点对小麦育种材料的快速筛选非常重要。
陈杰[10]2013年在《小麦籽粒和面粉颜色相关性状的基因型鉴定及其功能标记开发》文中研究指明小麦籽粒中的多酚氧化酶活性、黄色素含量和籽粒颜色是影响面制品颜色性状的重要指标。多酚氧化酶是导致面制品在加工过程中发生酶促褐变的主要原因。黄色素含量过高将导致面粉黄度增加，同时面粉的白度降低。红色籽粒小麦在磨粉时会随着出粉率的升高造成麸星混杂使面粉色泽变差。这叁个因素都是导致面粉色泽不受中国消费者喜爱的主要因素。因此，通过遗传改良的途径培育出面粉白度高的小麦品种将成为当前品质育种工作的重点之一。本研究采用分子标记检测、同源克隆以及测序等方法，对来自我国当前冬麦区和春麦区主栽品种、地方品种、历史品种以及粗山羊草材料进行了多酚氧化酶活性、黄色素含量、籽粒颜色相关的等位变异类型鉴定和基因序列分析，并通过对PPO活性进行测定，确定基因型与表型之间的对应关系，对未知基因类型的品种采用同源克隆的方法，以期发现新的等位变异。本研究主要结论如下：1.在444份参试材料中，Ppo-A1b（低PPO活性）和Ppo-D1b（高PPO活性）基因型分布频率较高，分别为58.60％和54.50％。不同类型品种之间的PPO活性基因的分布情况也有很大差异，其中拥有高PPO活性特征的Ppo-A1a基因型和Ppo-D1b基因型在春麦区主栽品种中的分布频率较高，分别为59.68％和67.74％，而拥有低PPO活性特征的Ppo-A1b基因型和Ppo-D1a基因型在地方品种和当前冬麦区主栽品种中的分布频率较高，分别为69.19％和61.40％。中间类型PPO基因型组合在当前冬麦区主栽品种、当前春麦区主栽品种、地方品种均表现出最高比例，因而在以小麦颜色性状为主要目标的品质育种中，应该重点研究不同PPO基因型带来的影响。2.在444份参试材料中，含有Psy-A1a/Psy-B1a（高黄色素含量）和Psy-A1a/Psy-B1c（高黄色素含量）基因组合的材料较多，所占比例总计为66.89%。含有Psy-A1b/Psy-B1b（低黄色素含量）基因组合的材料较少，仅有57份，频率为12.84%。因此，今后应重点关注含有Psy-A1b/Psy-B1b（低黄色素含量）基因型组合的材料，而对其它基因型组合的材料则可以适当进行淘汰。3.在819份参试材料中，Tamyb10-A1、Tamyb10-B1和Tamyb10-D1位点上，3个隐形等位基因Tamyb10-A1a（56.41％）、Tamyb10-B1a（96.46％）和Tamyb10-D1a（76.31%）在参试材料中的分布频率都分别高于3个显性等位基因Tamyb10-A1b（43.59％）、Tamyb10-B1b（3.54％）和Tamyb10-D1b（23.69%）的分布频率，这就导致与白色籽粒相关的基因型组合Tamyb10-A1a/Tamyb10-B1a/Tamyb10-D1a（50.31％）在参试材料中的分布频率明显高于其它7种与红色籽粒相关的基因型组合，所以在今后的育种工作中可考虑Tamyb10-A1a、Tamyb10-B1a和Tamyb10-D1a等位基因的影响。另外，本研究中尽管白粒小麦基因型组合只有一种，而红粒小麦基因型组合有7种，但7种基因型组合所表现出的籽粒颜色深度不同。4.在粗山羊草中克隆了3个新的等位基因，分别命名为Tamyb10-D1c、Tamyb10-D1d和Tamyb10-D1e，根据这3个等位基因序列之间的差异设计了两对共显性的功能标记DD3和DD5。用DD3和DD5对110参试的粗山羊草进行分子检测，结果表明基因型Tamyb10-D1c、Tamyb10-D1d和Tamyb10-D1e在参试的粗山羊草材料中的分布频率分别为36.36％、55.46％和8.18％。
参考文献：
[1]. 小麦及近缘种属籽粒硬度、多酚氧化酶性状的分子机理研究[D]. 常成. 中国农业大学. 2005
[2]. 小麦籽粒多酚氧化酶生化特性及其控制基因的研究[D]. 司红起. 安徽农业大学. 2008
[3]. 普通小麦多酚氧化酶活性的初步研究[D]. 杨朝柱. 安徽农业大学. 2003
[4]. 小麦面粉和制品色泽影响因素及多酚氧化酶活性研究[D]. 张晓. 山东农业大学. 2007
[5]. 普通小麦多酚氧化酶活性的QTL分析[J]. 张立平, 葛秀秀, 何中虎, 王德森, 闫俊. 作物学报. 2005
[6]. 蓝、紫粒小麦籽粒色素及其相关生理生化特性的研究[J]. 李杏普, 兰素缺, 刘玉平. 作物学报. 2003
[7]. 普通小麦籽粒多酚氧化酶及黄色素含量相关基因克隆与表达机理分析[D]. 孙友位. 中国农业科学院. 2011
[8]. 小麦多酚氧化酶研究进展[J]. 胡瑞波, 田纪春. 麦类作物学报. 2004
[9]. 小麦多酚氧化酶活性分析及与面片色泽关系的研究[D]. 华为. 安徽农业大学. 2005
[10]. 小麦籽粒和面粉颜色相关性状的基因型鉴定及其功能标记开发[D]. 陈杰. 河南农业大学. 2013