[發(fā)明專利]1Dx2m1/2蛋白及其相關生物材料在改善小麥加工品質中的應用

有效

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• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN111303258B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設計）人: 張相岐;張魯軍;范仁春;衛(wèi)波;孫家柱;張愛民;高彩霞;王道文;賈旭;王獻平
• 申請（專利權）人: 中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所
• 主分類號: C07K14/415
• 分類號: C07K14/415;C12N15/29;C12N15/82;A01H5/00;A01H6/46
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

本發(fā)明公開了1Dx2m1/2蛋白及其相關生物材料在改善小麥加工品質中的應用。本發(fā)明對小麥1Dx2基因進行了的定點誘變，使其編碼區(qū)的第353位堿基C突變?yōu)镚，且第2165位堿基A突變?yōu)閴A基G，獲得了突變基因1Dx2m1/2。將突變基因1Dx2m1/2導入到小麥優(yōu)良品種科農199的1Dx2亞基缺失突變體中，獲得了1Dx2m1/2轉基因系。通過品質分析實驗證明，1Dx2m1/2能夠顯著提高小麥面粉的加工品質。本發(fā)明通過定點突變HMW?GS基因1Dx2和轉基因方法改良了小麥加工品質，填補了國內外利用點突變基因提高小麥加工品質的空白，為小麥加工品質改良開辟了新途徑。

技術領域

本發(fā)明屬于生物技術領域，具體涉及1Dx2m1/2蛋白及其相關生物材料在改善小麥加工品質中的應用。

背景技術

普通小麥(Triticum aestivum L.，AABBDD，2n＝6x＝42)屬禾本科(Poaceae)小麥屬(Triticum)，是人類最主要的食糧作物。由于小麥面團具有獨特的彈性和延展性，能夠通過烘烤、蒸煮、烹炸等工藝加工成面包、餅干、面條、饅頭、餃子、油條等多種多樣的食品。這些食品質量的優(yōu)劣與小麥本身的品質有密切關系。小麥品質是指小麥品種對某種特定最終用途的適應和滿足程度，可分為營養(yǎng)品質和加工品質。營養(yǎng)品質是指小麥所含營養(yǎng)成分對人(畜)營養(yǎng)需要的滿足程度，包括營養(yǎng)成分的多少、各營養(yǎng)成分是否平衡、蛋白質的含量、氨基酸的組成等。加工品質又分為一次加工品質和二次加工品質。一次加工品質又稱磨粉品質，主要包括出粉率、面粉色澤、灰分含量等。二次加工品質也稱食用品質，是指小麥粉對制作不同食品的適應和滿足程度，主要與面團的理化特性有關。食用品質參數很多，主要包括面筋含量、沉降值、形成時間、穩(wěn)定時間、抗延阻力、拉伸面積、以及針對各種烘焙、蒸煮、烹炸面食的具體指標。

目前，小麥的品質改良主要集中在加工品質方面，而在加工品質方面又主要集中在工業(yè)化加工的面包、餅干、糕點等的烘烤品質方面，而烘烤品質主要取決于面粉的面筋含量與質量。面粉與水混合并經過適當的揉混之后即形成面團，面團經適當濃度的淡鹽水沖洗除去麩皮、淀粉和溶于水或稀鹽的蛋白質后，剩余的具有粘彈性的網狀結構的物質被稱為面筋(gluten)，面筋由麥谷蛋白和麥醇溶蛋白組成。面筋的特性決定面團的流變學特性，進而決定小麥品種的食品加工品質。在許多研究中，經常使用面筋強度來描述小麥的食品加工品質，根據面筋強度的大小，小麥可劃分為強筋小麥、中筋小麥和弱筋小麥。衡量和鑒定小麥品質的方法主要有理化檢測(包括使用各種專用儀器和分析方法)與食品加工檢測(包括烘烤，蒸煮等)。衡量小麥面粉加工品質的主要指標有面筋含量、沉降值、吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間、抗延阻力、拉伸面積、溶脹指數、各種揉混儀參數等。

SDS-沉降值(SDS sedimentation value，SDS-SV)是反映小麥面筋含量和質量的綜合性指標，深受小麥品質育種工作者的重視。其原理是一定量的小麥粉在弱酸介質作用下吸水膨脹，形成絮狀物并緩慢沉淀，沉降速度和體積反映面筋的含量和質量。在規(guī)定的標準時間內的沉降體積即為沉降值，以ml為單位。測定值越大，表示面筋含量越高，面筋強度越大，面粉的烘烤品質越好。麥谷蛋白溶脹指數(swelling index of glutenin，SIG)是小麥品質評價的一個重要指標，與SDS-沉降值呈顯著正相關。SIG是以不同溶漲時間的谷蛋白溶漲能力為基礎，間接反映麥谷蛋白的含量和質量。SIG測定具有快速、簡便、樣品用量少等特點，常被用于小麥品質育種早代材料的品質檢測。