小麦籽粒灌浆期温、湿度对小麦品质影响的蛋白组学研究

小麦品质除了与品种基因型关系密切以外，还受环境因素、基因型与环境互作影响，其中籽粒灌浆期间温度和湿度对品质的影响较为明显。因此从蛋白质组学角度研究小麦籽粒灌浆期温、湿度对其品质的影响因素，对小麦品质遗传改良具有一定的实践指导意义。.首先，以品质表现不同的小麦品种为材料，用双向电泳技术和质谱技术分析不同品种及同一品种籽粒灌浆期不同温、湿度条件下的差异蛋白及相关基因。然后，通过相同实验材料两年两点（北京和河南郑州）试验，用实时定量PCR方法分析差异蛋白相关基因在小麦籽粒灌浆期不同温、湿度条件下的表达量，并结合品质分析结果，初步分析差异蛋白相关基因与小麦品质的关系。为优质小麦新品种培育提供分子生物学理论依据。

干旱和高温胁迫是小麦生长发育阶段的主要逆境，本试验以小麦品种藁城8901、农大3406、Jagger和京411为材料，研究了籽粒灌浆期间干旱和高温胁迫对小麦品质的影响。研究发现，在干旱胁迫下，球蛋白、谷蛋白以及直链淀粉的相对含量并未发生明显变化，而清蛋白和醇溶蛋白的含量发生了显著变化，且与小麦烘烤品质密切相关的SDS-沉淀值在干旱和高温胁迫下明显减少。上述结果表明干旱和高温对小麦品质具有负面影响。.蛋白组学研究发现，藁城8901和京411籽粒清蛋白和球蛋白、面筋蛋白表达谱在干旱和高温胁迫下发生了很大变化。在藁城8901中，成功鉴定出57个差异蛋白质点，其中干旱上调表达29个，干旱下调表达19个，干旱特异表达7个，干旱沉默表达2个。包括ADP-葡萄糖焦磷酸化酶、α-淀粉酶抑制剂、过氧化还原酶等13种蛋白质，涉及代谢类、能量类、蛋白质加工和储藏、疾病防御相关、转录、功能未知和假定蛋白等6个功能类别。在京411中，成功鉴定出57个差异蛋白质点，其中干旱上调表达29个，干旱下调表达14个，干旱特异表达6个，干旱沉默表达8个。包括β-淀粉酶、丝氨酸蛋白酶抑制剂、二硫键异构酶等17种蛋白质，涉及代谢类、能量类、蛋白质加工和储藏、疾病防御相关、信号转导、功能未知和假定蛋白等6个功能类别。说明干旱和高温胁迫影响小麦籽粒灌浆过程中多个代谢途径。.为了进一步研究干旱和高温对小麦品质影响的机制，结合PAGE和SDS-PAGE分析研究了小麦面粉的蛋白复合体组分，共得到小麦面粉中分属八类蛋白质的十二个点，这八类蛋白质很可能会通过形成小麦面粉的某些蛋白复合体对小麦品质的变化起关键作用。