高分子量小麦谷蛋白亚基

高分子量小麦谷蛋白亚基

小麦高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）与小麦的加工品质密切相关，其组成是小麦品质预测的一项重要指标。HMW-GS作为一种分子标记，有助于提高小麦品质性状遗传改良的效率。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS)技术是目前分离小麦HMW-GS的主要方法，此方法具有准确、微量、快速、操作简便、分辨率高等优点，尤其是可以分析半粒无胚籽粒的HMW-GS组成，所剩余的带胚半粒仍可以播种或组织培养，因此此方法已经成为小麦品种鉴定、亲本选配及其后代筛选的重要方法。7/9/20262●实验原理：

小麦高分子量谷蛋白亚基不连续SDS系统集电荷效应、分子筛效应和浓缩效应为一体，在这三种效应的共同作用下，把小麦谷蛋白亚基按分子量大小分离开来。以亚基组成已知的中国春小麦品种做对照，就可以对待测小麦品种的HMW-GS组成进行鉴定。7/9/20263①电荷效应各种蛋白质按其所带电荷的种类及数量，在电场向一定电极，以一定的速度泳动。迁移率主要取决于所带电荷的多少、分子量的大小以及分子的形状等因素。7/9/20264②分子筛效应

由于凝胶具有黏度和较高摩擦阻力，以及其网络结构直接参与了移动颗粒的分离过程，这种区别不同大小分子种类的能力就是凝胶所具有的一种筛分能力即分子筛效应。③浓缩效应

蛋白质样品中的各组分在浓缩胶中会被压缩成层，而使原来很稀的样品得到高度浓缩。7/9/20265●实验材料、药品和器材实验材料：小麦籽粒，小麦普通中国春和马奎斯为对照实验器材：离心机、电泳仪、电泳槽、梳子、制胶架、成像仪、研钵、振荡器、微波炉、天平、pH计、移液器、微量进样器、染色盘、摇床、量筒等。实验药品：丙烯酰胺、N,N-甲叉双丙烯酰胺、N,N,N,,N,-四甲基乙二胺、过硫酸铵、二硫苏糖醇、甘氨酸、甘油、十二烷基硫酸钠、考马斯亮蓝等。7/9/20266

试剂配制：①麦谷蛋白提取液：4gSDS+1gDTT+250ml0.5MTris-HCl(PH=6.8)+20ml甘油+30mg溴酚蓝+蒸馏水定溶至100ml。②10×电极缓冲液：Tris-HCI30.3g+甘氨酸144g+SDS10g+蒸馏水定溶至1000ml。③30%丙烯酰胺：30g+蒸馏水定溶至100ml。④2%甲叉双丙烯酰胺：2g+蒸馏水定溶至100ml。7/9/20267

⑤1MTris-HCI（PH=6.8）:12.1gTris+蒸馏水定溶至100ml,用1NHCI调PH=6.8。⑥3MTris-HCI（PH=8.8）:36.3gTris+蒸馏水定溶至100ml,用1MHCI调PH=8.8。⑦10%SDS：SDS10g+蒸馏水定溶至100ml。⑧10%过硫酸铵：1g过硫酸铵+蒸馏水定溶10ml。⑨染色液：100mgG-250+12g三氯乙酸+蒸馏水定溶至200ml。7/9/20268●实验操作步骤1、小麦谷蛋白提取程序①取单粒小麦种子研磨成粉，转入离心管中，加入适量的蛋白质提取液，在旋涡振荡器上混合均匀；②将离心管放入65℃水浴锅中水浴45min后取出离心管放，室温冷却；③将冷却后的离心管12000转/min离心30min，保存于4℃冰箱备用。7/9/202692电泳程序①封板：利用1%琼脂封板，以防玻璃板漏胶；②凝胶配制：见表1。③制胶：按表1的配方分别配制8%和15%两种分离胶，然后用两个取液器进行以下操作，先吸取1.0ml已经混匀的15%分离胶，加到玻璃板之间，再向15%分离胶中加入8%的分离胶0.5ml，充分混匀后，从中吸取1.0ml加到玻璃板之间，如此反复操作上述步骤，7/9/202610直至距玻璃板上缘约3cm处时，向胶面上加一层正丁醇，静置，直至分离胶凝固。倒置胶板，流出正丁醇，用蒸馏水冲洗胶面，用滤纸吸尽多余水。按表1配制5%浓缩胶，混匀后倒入玻璃板之间，将梳子放置在玻璃板间，注意不要产生气泡，静置至胶凝。待浓缩胶凝固后，垂直取出梳子，加蒸馏水，甩出样品槽中的残胶。

7/9/202611成分8%分离胶50ml15%分离胶50ml5%浓缩胶10mlH2O23.211.56.830%Acr13.325.01.71MTris-HCl(pH8.8)12.512.51MTris-HCl(pH6.8)1.2510%SDS0.50.50.110%AP0.5(0.25)0.5(0.25)0.1TEMED0.03(0.02)0.020.01表1分离胶与浓缩胶配方成分8%分离胶50ml15%分离胶50ml5%浓缩胶10mlH2O23.211.56.830%Acr13.325.01.71MTris-HCl(pH8.8)12.512.51MTris-HCl(pH6.8)1.2510%SDS0.50.50.110%AP0.5(0.25)0.5(0.25)0.1TEMED0.03(0.02)0.020.01表1分离胶与浓缩胶配方7/9/202612④点样：将胶板放在电泳槽中加入电极缓冲液至高出内侧玻璃板上边约0.5cm，用微量进样器吸取蛋白质10-20ul分别加在每个样品槽底部凝胶面上。⑤电泳：下槽为正极，上槽为负极，每胶板30mA稳流电泳，直至溴酚蓝接近分离胶底部，电泳完毕。

7/9/202613⑥卸胶、染色和脱色：卸下胶板，用手术剪撬开玻璃板，将整块分离胶浸没在0.25%考马斯亮蓝溶液中，放在摇床上缓缓摇动染色过夜；次日，取出凝胶，蒸馏水漂洗直至呈现清晰可见的蛋白质色带。⑦拍照：利用凝胶成像仪或者普通像机拍照观察。7/9/202614图1小麦高分子量谷蛋白亚基的命名是依其相对迁移率，●结果分析

1小麦高分子量谷蛋白亚基的命名

小麦高分子量谷蛋白亚基的命名是依其相对迁移率，按Payne的数字命名法命名，见图1图1小麦高分子量谷蛋白亚基的命名是依其相对迁移率，7/9/202615

2小麦高分子量谷蛋白亚基SDS图谱部分小麦高分子量谷蛋白亚基SDS图谱见图2图2部分小麦高分子量谷蛋白亚基SDS图谱2小麦高分子量谷蛋白亚基SDS图谱部分小麦高分子量谷蛋白亚基SDS图谱见图22小麦高分子量谷蛋白亚基SDS图谱部分小麦高分子量谷蛋白亚基SDS图谱见图2图2部分小麦高分子量谷蛋白亚基SDS图谱2小麦高分子量谷蛋白亚基SDS图谱部分小麦高分子量谷蛋白亚基SDS图谱见图27/9/202616图3中国春、红火麦、马奎斯和济麦20高分子量谷蛋白亚基SDS图谱

HMW-GS的变异由Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1三个位点上的等位基因所控制，不同小麦基因型的高分子量谷蛋白亚基组成不同，但也有相同。如中国春、红火麦、马奎斯和济麦20的高分子量谷蛋白亚基SDS图谱见图3

图3中国春、红火麦、马奎斯和济麦20高分子量谷蛋白亚基SDS图谱7/9/202617●注意事