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小麦栽培团队解析弱光胁迫调控面筋特性与营养品质的结构基础

时间:2023-08-25  来源:   作者:杨洪坤  点击数:

近日,四川农业大学小麦生理生态与栽培课题组在加拿大食品科技研究所主办期刊Food Research International(中科院一区TOP, IF=8.2),在线发表了题为“Regulating the composition and secondary structure of wheat protein through canopy shading to improve dough performance and nutritional index”的研究论文,阐明了弱光胁迫调控小麦面筋性能与蛋白质营养的结构基础。该研究对全球暗化背景下制定育种目标和栽培管理技术减损提质有重要意义。

小麦面筋蛋白粘弹性决定了饼干加工品质。然而,品种遗传特性与光照环境调控面筋蛋白粘弹性的结构基础仍然不清楚。阐明全球暗化背景下弱光胁迫调控小麦面筋蛋白性能与营养品质的结构基础,有助于弱光生态区小麦品质调优。在西昌试验站进行品种和遮阴时期的二因素试验,探索弱光胁迫影响面筋性能、饼干加工与营养品质的结构调控基础。研究发现:遮荫提升小麦籽粒醇溶蛋白、麦谷蛋白和总蛋白含量,降低谷醇比和高分子量/低分子量麦谷蛋白亚基比值。弱光胁迫提高了籽粒蛋白质中β-片层结构占比,降低β-转角结构占比。弱筋品种面筋蛋白组成和结构更易受到光照环境的影响。面筋蛋白含量和二级结构的变化提高了面团形成时间和稳定时间,从而降低饼干延展特性。弱光胁迫提高籽粒蛋白质含量和营养指数,略微降低可消化氨基酸评分,以及蛋白质生物价和蛋白质功效比。弱光诱导139个差异基因表达,涉及碳代谢和氨基酸代谢,进而参与弱光胁迫下蛋白质含量与面筋特性的调控。本研究验证本文重要假设:小麦冠层遮荫通过调控面筋蛋白组成和二级结构影响饼干品质与蛋白质营养。

该研究得到了国家自然基金-青年基金、四川省十四五重点研发和四川省十四五重大科技专项的大力资助。正规下注平台官网讲师杨洪坤为第一作者,樊高琼教授为通讯作者。

图1 弱光胁迫调控小麦面筋性能与营养品质的结构基础

全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0963996923009444


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