一种系列优质蛋白加工专用型大豆种质的创制新方法

文档序号:244379阅读:271来源:国知局
专利名称:一种系列优质蛋白加工专用型大豆种质的创制新方法
技术领域
本发明属于作物遗传育种和品质改良与利用领域,涉及一种系列优质蛋白加工专用型大豆种质的创制新方法。
背景技术
大豆种子蛋白和油脂含量分别约占种子干重的40%和20%。大豆种子蛋白的利用不仅仅是利用其营养性,如其含有人体必需的8种氨基酸,具有抗肿瘤、增强免疫力、预防心血管病等功能,而更重要的是利用其加工特性-功能性,如凝胶性、乳化性、起泡性、持油性、持水性等来改善食品的质构和营养性。后者在食品加工业中尤为重要,如肉制品需利用大豆蛋白的持油性和持水性,蛋糕行业需利用大豆蛋白的起泡性、饮料行业需利用大豆蛋白的乳化性等等。因此,近年来具不同营养性和功能性的大豆蛋白产品已成为国内外食品加工业重要配料或添加剂,需求量日增。 大豆种子贮藏蛋白主要由7S和IlS组分构成,合计占种子贮藏蛋白80%以上。7S组分主要由α '、α和β三种亚基(β-伴大豆球蛋白)所构成,IlS组分主要由AlaB2、A2Bla, AlbBlb、A5A4B3、A3B4等五个亚基(大豆球蛋白)组成。由于7S和IlS组分及其亚基在营养性和功能性方面存在较大差异,如HS组分含硫氨基酸含量比7S组分高,并含有丰富的二硫键及-SH,它所形成的凝胶硬度强;7S组分二硫键和-SH少,所以凝胶的硬度低,但因赖氨酸含量比IlS组分高,疏水性氨基酸多,表面活性强,因而乳化性好;蛋白的11S/7S比值愈低乳化性愈好,愈高则凝胶性愈好;、α和β不仅在氨基酸组成上不同,而且具不同的热稳定性;AlbBlb、AlbB2> A2Bla, A3B4, A5A4B3会不同程度地影响凝胶形成的速度、硬度和浊度;A3亚基有助于提高凝胶的硬度等等。因此,大豆蛋白产品营养性和功能性的多样性和优良程度,一方面取决于食品加工层次上的蛋白加工技术,而更重要的是取决于原料7S和IlS组分的亚基及其氨基酸构成、比例(11S/7S比值)和特性,这种理念已成为国内外大豆蛋白加工界和大豆育种界的共识。为了实现大豆优良蛋白育种与加工利用的有机结合,多年来大豆蛋白加工发达国家都是从大豆育种界与大豆蛋白加工界的连接枢纽-大豆品种(原料)入手,通过发掘和创制各种类型的大豆主要贮藏蛋白亚基缺失种质,经聚合育种等方法来改变品种7S和IlS组分的亚基构成,创制各种类型的亚基组合(具不同11S/7S比值)材料,如7S全缺(仅含IlS组分)、11S全缺(仅含7S组分)以及亚基单缺、双缺、三缺、四缺等系列,同时围绕这些材料展开相关分子、遗传育种和加工利用等基础研究;然后在此基础上研发相应的大豆蛋白精深加工技术,开发出了几十种功能性(营养性)大类以及100多个功能性(营养性)亚类的大豆蛋白产品,实现了产品营养性和功能性的优质化、多样化和应用的专门化。相比较而言,我国在大豆蛋白育种和蛋白加工领域的落后不仅体现在大豆蛋白加工专用型品种选育和原料加工特性掌握上的落后,而且也体现在蛋白加工技术上的落后,从而导致①各种亚基组合类型的蛋白加工专用型大豆品种的缺乏;②我国自建、合资、独资大豆蛋白企业产品品种单一、功能性差,许多产品类型还不能生产,难以满足国内食品工业的需求,需大量进口 ;③传统蛋白制品在进一步提高营养性和功能性等方面开发上落后于国外等。因此,要想尽快突破此困境,必须借鉴发达国家在此领域的成功经验,充分利用我国大豆种质资源中蕴藏的丰富蛋白亚基缺失体材料,首先从大豆育种界与大豆蛋白加工界的连接枢纽-大豆品种(原料)培育上入手来实现突破,创制和培育各种亚基组合类型的蛋白加工专用型大豆品种,从而推动我国大豆蛋白加工业的发展,这尤显迫切和必要。大豆蛋白及其产品的营养性和功能性主要取决于7S和IlS组分的亚基及其氨基酸构成、比例(11S/7S比值)和特性,因此,通过对7S和IlS组分不同亚基的缺失(形成不同亚基组合以及11S/7S比值)来改变大豆蛋白及其产品的营养性和功能性是最有效、最经济的途径。为此,国外许多研究者对大豆籽粒7S和IlS组分亚基缺失体作了大量的筛选和创制。如日本的Kitamura等(1981)首先利用SDS-PAGE对1700份大豆种质进行鉴定分析, 发现毛振和公503不仅缺失β-伴大豆球蛋白的α '亚基,而且α和β亚基含量减半。随后其它日本研究者通过从资源中筛选和利用辐射和诱变方法获得了 7S和IlS组分不同亚基缺失的材料。利用这些缺失体材料,他们经多年的努力,创制了一系列具不同亚基组合的材料,如7S和IlS全缺、7S缺失(仅含11S)、11S缺失(仅含7S)、单缺、双缺、三缺、四缺等,获得了具不同营养性和功能性的一系列蛋白原料。这些优异的不同亚基组合的大豆材料的创制和掌握,有力地推动了这些国家优异蛋白加工专用型大豆品种的培育。上世纪末,我国对大豆种质资源贮藏蛋白的研究仅仅停留在对蛋白组分、氨基酸含量,或少量品种7S和IlS含量分析上。进入本世纪后,国内许多研究者开展了针对我国大豆种质资源中7S和IlS组分含量变异的分析,也有许多研究者筛选获得了多种蛋白亚基缺失体材料,如α '缺失、α缺失、β缺失、A5A4B3缺失、A3B4缺失等,说明我国大豆种质资源中蕴藏着丰富的蛋白亚基缺失体资源。由于国外(特别是日本)大多数蛋白亚基缺失体材料是通过辐射和诱变等创造的,而通过辐射、诱变获得的亚基缺失体材料往往受隐性基因控制,常伴随有萎黄病、不育或致死等性状,只能以异质体形式保存。因此,我国大豆种质资源中蕴藏的自然突变产生的亚基缺失体材料愈显弥足珍贵,但利用这些材料通过聚合育种,创制各种亚基组合类型的大豆材料(特别是仅含7S、仅含11S、亚基多缺或不同11S/7S比值类型等)目前国内尚少报道。尽管刘珊珊等(2010)已创制了 α缺失、(a+AlaAlbA2)缺失、A3缺失、(a' +A4)缺失和(a ' + a )缺失的种质,但这些缺失亚基的基因引自日本,且距前述目标还有一定距离。鉴于目前国外创制的一些珍稀的亚基缺失体及其聚合材料[如缺失β -伴大豆球蛋白(Scg-I)的材料、7S和IlS全缺材料、仅含IlS材料、仅含7S材料等],往往是严防外泄的。而据本项目组对大豆蛋白加工企业(或公司)、研究所和育种单位等的调查,仅含HS、仅含7S、蛋白亚基多缺或不同11S/7S比值类型等材料,恰恰又是我国大豆蛋白加工界和大豆育种界迫切需要的优异材料。对于我国大豆蛋白加工界来说,利用这些优异材料,一来可省去分离7S、11S组分或某些亚基的繁琐步骤以及组分或亚基间的相互污染,节约提取成本,提高效率,大量地制备7S和IlS组分及其亚基,进而在工艺上通过组分配比获得不同11S/7S比值的蛋白,生产出不同营养性和功能性的蛋白产品;二来通过直接提取就可获得极高或极低11S/7S比值的蛋白。而目前,如华南理工大学Zheng等(2009)为了达到获得高纯度β_伴大豆球蛋白的目的,是采用阴离子交换层析法和固定化金属离子亲和层析(IMAC)来实现的,这既对设备要求高,也不能实现大量制备或生产。而对于我国大豆育种界来说,利用这些优异材料作育种基础材料,可加快优异蛋白加工专用型新品种的培育步伐。因此,如何利用我国大豆种质资源中丰富的亚基缺失体材料,自主创制适宜我国各大豆主产区系列蛋白亚基组合材料,为相应加工专用型新品种的培育奠定种质基础,是重中之重之事。

发明内容
本发明的目的在于提供一种利用我国大豆种质资源中存在的丰富的种子主要贮藏蛋白(7S和IlS组分)亚基缺失基因,通过聚合育种和杂交育种的方式并结合SDS-PAGE法鉴定和选择,首先创制出7S组分蛋白亚基缺失种质、IlS组分蛋白亚基缺失种质以及7S+11S组分蛋白亚基全缺种质,进而再利用这些创制的特异性种质,通过与我国各大豆主产区(东北春大豆区、黄海海夏大豆区、南方多熟制大豆主产区)目前主推品种分别配置杂交组合,通过选择和稳定,最终获得各种类型的、遗传稳定的7S和IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺、五缺、六缺、七缺和全缺材料,并进而培育成品系,从而加快我国蛋白加工专用型大豆品种的培育进程,并弥补我国目前大豆蛋白加工专用型创新种质的匮缺,为我国大豆蛋白加工利用提供优质原材料的新方法。 本发明的目的可通过如下技术方案实现I. 一种系列优质蛋白加工专用型大豆种质的创制与应用的新方法。其特征在于首先采用SDS-PAGE电泳方式从我国大豆种质资源中筛选出种子主要贮藏蛋白(7S和IlS组分)亚基缺失种质;其二,再利用筛选获得的种子主要贮藏蛋白(7S和IlS组分)亚基缺失基因,通过聚合育种和杂交育种的方式并结合SDS-PAGE法鉴定和选择,创制出7S组分蛋白亚基(α ' +α+β)缺失种质、IlS组分蛋白亚基缺失种质以及7S+11S组分蛋白亚基全缺种质;其三,再以7S组分蛋白亚基(α ' +α+β)缺失种质、IlS组分蛋白亚基缺失种质以及7S+11S组分蛋白亚基全缺种质为亲本,与我国各大豆主产区(东北春大豆区、黄海海夏大豆区、南方多熟制大豆主产区)目前主推品种分别配置杂交组合,通过选择和稳定,最终获得各种类型的、遗传稳定的7S和IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺、五缺、六缺、七缺和全缺材料,并进而培育成品系,从而为大豆蛋白加工利用提供优质专用型加工原料。其中7S组分特指其中的β_伴大豆球蛋白成分(所含亚基为α '、α和0),11S组分特指AlaB2、A2Bla' AlbBlb、A5A4B3 和 A3B4 亚基。2.根据权利要求I所述的一种系列优质蛋白加工专用型大豆种质的创制与应用的新方法,其特征在于具体方法包括(I)大豆种子主要贮藏蛋白亚基缺失种质的筛选①大豆脱脂豆粉的制备将从国内各地方收集到的大豆种质资源,分别播种收获,种子晒干,磨碎成豆粉;用正乙烷(或乙醚、或丙酮)脱脂2-3次,每次所加溶剂的量以超过豆粉表面5-10mm为宜,加后搅拌均匀(5min),抽滤、风干,即得脱脂豆粉。②大豆忙藏蛋白的提取1. Og脱脂豆粉加20ml 50mmol/L的Tris-HCl (pH8. O,含有O.Olmol/L 2-巯基乙醇)缓冲液,在室温下提取I小时,离心(10000 X g, 20min, 4°C )后取上清用INHCl调pH至4. 50,再离心(2500 X g,15min,4°C )后弃上清,沉淀经真空低温干燥后即得大豆种子贮藏蛋白粉。③电泳样品的准备称取I. 5mg大豆种子贮藏蛋白粉,加入500 μ I样品缓冲液(I % SDS,O. lmol/LTris-HCl,O. 01mol/L β -巯基乙醇,0. lg/L 溴酌·蓝,150g/L 鹿糖,pH8. 0),4°C下过夜,点样前涡旋混匀。④SDS-PAGE法采用不连续垂直板状凝胶电泳。凝胶厚度1mm,浓缩胶浓度为5 %,分离胶浓度为12%,电极缓冲液为Tris-甘氨酸系统(O. 025 M Tris-HCl,O. 192M甘氨酸,
O.I % SDS)。电泳在4°C下进行,电泳开始设置为恒流20mA/胶,待溴酚蓝带进入分离胶时,电流加倍。当溴酚蓝带指示剂距玻璃板下沿Icm处时,结束电泳。采用O. 2%考马斯亮蓝R-250染色液(水甲醇醋酸=50 43 7)染色30min,脱色液(水甲醇醋酸=17 : 2 : I)中脱色过夜。⑤大豆种子主要贮藏蛋白亚基缺失种质的识别依据大豆种子主要贮藏蛋白亚基标准电泳图谱,从收集到的大豆种质资源中鉴定出主要 贮藏蛋白(7S和IlS组分)亚基缺失种质,包括7S组分α '亚基缺失种质、α亚基缺失种质、β亚基缺失种质,IlS组分AlaB2亚基缺失种质、A2Bla亚基缺失种质、AlbBlb亚基缺失种质、A5A4B3亚基缺失种质和A3B4亚基缺失种质。⑥对从资源中鉴别出的主要贮藏蛋白(7S和IlS组分)亚基缺失种质,采用多年(至少2年)多点(至少2个试验地点)试验方式,观察其蛋白亚基缺失的遗传稳定性。剔除生态和遗传不稳定的蛋白亚基缺失种质,获得遗传稳定的蛋白(7S和IlS组分)亚基缺失种质。(2)大豆种子主要贮藏蛋白亚基缺失基因的聚合①7S组分蛋白亚基(α' +α+β)缺失种质的创制Α.利用筛选获得的遗传稳定的7S组分α丨亚基缺失种质、a亚基缺失种质以及β亚基缺失种质做亲本,采用两两杂交的方式,如配制成(a '亚基缺失种质X a亚基缺失种质)、(a '亚基缺失种质X β亚基缺失种质)、(α亚基缺失种质X β亚基缺失种质)杂交组合,获得杂交Fl代种子。播种Fl代,单株收获,获得F2代种子。对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取少量子叶(3-10mg,取时应注意不要伤胚和保证种子剩余部分能发芽),采用SDS-PAGE法鉴别其是否为7S蛋白亚基双缺种子,从而获得7S蛋白亚基双缺材料a丨+a缺失、a丨+β缺失和α+β缺失种子。F2代种子也可不鉴定,播种种植,单株收获,再单株内种子采用SDS-PAGE鉴定(每株单粒鉴定至少10粒以上)是否为7S组分蛋白亚基双缺单株或种子。所述的少量子叶SDS-PAGE法电泳样品的准备方法如下将所取样品(3_10mg)磨碎,加入 100 μ I 样品缓冲液(I % SDS, O. lmol/LTris-HCl, O. 01mol/L β-巯基乙醇,O. lg/L溴酚蓝,150g/L蔗糖,pH8. O),4°C下过夜,点样前涡旋混匀。其余SDS-PAGE电泳方法同上。B.将鉴别为7S蛋白亚基双缺(取样鉴定分析后)种子夏播,开花期再两两杂交,如配制成(a ' +a缺失Xa' +β缺失)、(a' + a缺失X a + β缺失)、(a ' +β缺失X α+β缺失)杂交组合,获得杂交Fl代种子。播种Fl代,单株收获,获得F2代种子。对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取少量子叶(取时应注意不要伤胚和保证种子剩余部分能发芽),采用SDS-PAGE法(方法同上)鉴别其是否为7S组分蛋白亚基三缺种子,获得7S组分蛋白亚基a ' +α+β缺失种子。F2代种子也可不鉴定,播种种植,单株收获,再单株内种子采用SDS-PAGE鉴定(每株单粒鉴定至少10粒以上)是否为7S组分蛋白亚基三缺单株或种子。C.对获得的7S组分蛋白亚基双缺材料(a 1 +α缺失、a ' +β缺失、α+β缺失)和三缺(α ' +α+β缺失)材料,加代稳定和扩繁。在加代稳定和扩繁过程中,继续采用SDS-PAGE法鉴定7S蛋白亚基缺失的遗传稳定情况,淘汰遗传不稳定株,留下遗传稳定株。同时配合脂肪氧合酶(Lox)缺失、产量和抗病性进行选择。D.最终通过聚合育种的方式获得遗传稳定的7S组分蛋白亚基双缺材料(α ' + α缺失、α ' + β缺失、α+β缺失)和二缺材料(α ' +α+β缺失)材料。②IlS组分蛋白亚基缺失种质的创制利用筛选获得的遗传稳定的IlS组分蛋白AlaB2亚基缺失种质、A2Bla亚基缺失种质、AlbBlb亚基缺失种质、A5A4B3亚基缺失种质和A3B4亚基缺失种质做亲本,采用两两杂交的方式,如配制成(AlaB2亚基缺失种质XA2Bla亚基缺失种质)、(A2Bla亚基缺失种质XAlbBlb亚基缺失种质)、(AlbBlb亚基缺失种质XA5A4B3亚基缺失种质)、(A5A4B3亚基缺失种质XA3B4亚基缺失种质)、(AlaB2亚基缺失种质XA3B4亚基缺失种质)杂交组合,获得杂交Fl代种子。播种Fl代,单株收获,获得F2代种子。对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取少量子 叶(取时应注意不要伤胚和保证种子剩余部分能发芽),采用SDS-PAGE法(方法同上)鉴别其是否为IlS组分蛋白亚基双缺种子,从而获得IlS组分蛋白亚基双缺材料AlaB2+A2Bla缺失、AlaB2+AlbBlb 缺失、AlaB2+A5A4B3 缺失、AlaB2+A3B4 缺失、A2Bla+AlbBlb 缺失、A2Bla+A5A4B3 缺失、A2Bia+A3B4 缺失、AlbBlb+A5A4B3 缺失、AlbBlb+A3B4 缺失、A5A4B3+A3B4 缺失种子。F2 代种子也可不鉴定,播种种植,单株收获,再单株内种子采用SDS-PAGE鉴定(每株单粒鉴定至少10粒以上)是否为IlS组分蛋白亚基双缺单株或种子。B.将鉴别为IlS组分蛋白亚基双缺(取样鉴定分析后)的种子夏播,开花期再两两杂交,如配制成(AlaB2+A2Bla 缺失 XAlbBlb+A5A4B3 缺失)、(AlaB2+A5A4B3 缺失 XAlaB2+A3B4缺失)、(AlbBlb+A5A4B3 缺失 XAlbBlb+A3B4 缺失)、(AlbBlb+A3B4 缺失 XA5A4B3+A3B4 缺失)杂交组合,获得杂交Fl代种子。播种Fl代,单株收获,获得F2代种子。对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取少量子叶(取时应注意不要伤胚和保证种子剩余部分能发芽),采用SDS-PAGE法(方法同上)鉴别其是否为11组分蛋白亚基三缺或四缺种子,从而获得IlS组分蛋白亚基三缺材料AlaB2+A2Bla+AlbBlb 缺失、AlaB2+A2Bla+A5A4B3 缺失、AlaB2+A2Bla+A3B4 缺失、AiaB2+AibBib+A5A4B3 缺失、AlaB2+AlbBlb+A3B4 缺失、AlaB2+A5A4B3+A3B4 缺失、A2Bla+AlbBlb+A5A4B3缺失、A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失和 AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失种子;四缺材料AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、AlaB2+A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、AlaB2+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失和 A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失种子。F2 代种子也可不鉴定,播种种植,单株收获,再单株内种子采用SDS-PAGE鉴定(每株单粒鉴定至少10粒以上)是否为IlS组分蛋白亚基三缺、四缺单株或种子。C.对获得的IlS组分蛋白亚基三缺、四缺材料,通过两两相互配制杂交组合,或蛋白亚基四缺材料与单缺材料配制杂交组合,或蛋白亚基三缺材料与两缺材料配制杂交组合,获得杂交Fl代种子。杂交组合配制的原则是每个配制的杂交组合双亲组合起来应包含5个蛋白亚基(AlaB2> A2Bla' AlbBlb、A5A4B3和A3B4)缺失基因。播种Fl代,单株收获,获得F2代种子。对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取少量子叶(取时应注意不要伤胚和保证种子剩余部分能发芽),采用SDS-PAGE法(方法同上)鉴别其是否为11组分蛋白亚基全缺种子,从而获得IlS组分蛋白亚基全缺材料AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4全缺种子。F2代种子也可不鉴定,播种种植,单株收获,再单株内种子采用SDS-PAGE鉴定(每株单粒鉴定至少10粒以上)是否为IlS组分蛋白亚基全缺单株或种子。D.对获得的IlS组分蛋白亚基双缺、三缺、四缺和全缺材料,加代稳定和扩繁。在加代稳定和扩繁过程中,继续采用SDS-PAGE法鉴定蛋白亚基缺失稳定情况,淘汰遗传不稳定株,留下遗传稳定株。同时配合脂肪氧合酶(Lox)缺失、产量和抗病性进行选择。E.最终通过聚合育种的方式获得遗传稳定的IlS组分蛋白亚基双缺、三缺、四缺和全缺材料。③7S+11S组分蛋白亚基全缺种质的创制A.利用创制的7S组分蛋白亚基(α ' + α + β )三缺材料和IIS组分蛋白亚基(AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4)全缺材料,配制杂交组合,获得杂交Fl代种子。播种Fl代,单株收获,获得F2代种子。对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取少量子叶(取时应·注意不要伤胚和保证种子剩余部分能发芽),采用SDS-PAGE法(方法同上)鉴别其是否为7S组分蛋白亚基(α ' + α + β )和IIS组分蛋白亚基(AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4)全缺种子,从而获得7S和IIS组分蛋白亚基全缺材料7S组分蛋白亚基(α ' +α+β)和IlS组分蛋白亚基(AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4)全缺种子。F2代种子也可不鉴定,播种种植,单株收获,再单株采用SDS-PAGE鉴定(每株单粒鉴定至少10粒以上)是否为7S和IIS组分蛋白亚基全缺单株或种子。B.对获得的7S和IlS组分蛋白亚基全缺材料,加代稳定和扩繁。在加代稳定和扩繁过程中,继续采用SDS-PAGE法鉴定蛋白亚基缺失稳定情况,淘汰遗传不稳定株,留下遗传稳定株。同时配合脂肪氧合酶(Lox)缺失、产量和抗病性进行选择。C.最终通过聚合育种的方式获得遗传稳定的7S组分蛋白亚基(α ' +α+β)三缺材料、I is组分蛋白亚基(AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4)全缺材料以及7S和IlS组分蛋白亚基全缺材料。(3)适宜于我国大豆各主产区的7S和IlS组分蛋白亚基缺失材料的创制①7S组分蛋白亚基缺失材料的创制A.以创制的7S组分蛋白亚基(α ' + α + β )全缺材料为亲本,与我国各大豆主产区(东北春大豆区、黄海海夏大豆区、南方多熟制大豆主产区)目前主推品种分别配置杂交组合,获得杂交Fl代种子。播种Fl代,单株收获,获得F2代种子。对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取少量子叶(取时应注意不要伤胚和保证种子剩余部分能发芽),采用SDS-PAGE法(方法同上)鉴别其是否为7S组分蛋白亚基单缺、双缺和三缺种子,从而犾得7S组分蛋白亚基单缺材料ct 1缺失、α缺失和β缺失种子;双缺材料α ' + c[缺失、α ' + β缺失和α+β缺失种子;二缺材料α ' +α+β缺失种子。F2代种子也可不鉴定,播种种植,单株收获,再单株内种子采用SDS-PAGE鉴定(每株单粒鉴定至少10粒以上)是否为7S组分蛋白亚基单缺、双缺和三缺单株或种子。B.对获得的7S组分蛋白亚基单缺(α '缺失、α缺失和β缺失)、双缺材料(α ' + α缺失、α ' + β缺失、α+β缺失)和二缺(ct ' +α+β缺失)材料,加代稳定和扩繁。在加代稳定和扩繁过程中,继续采用SDS-PAGE法鉴定7S蛋白亚基缺失的遗传稳定情况,淘汰遗传不稳定株,留下遗传稳定株。同时配合脂肪氧合酶(Lox)缺失、产量和抗病性进行选择。C.最终通过聚合育种的方式获得各种类型的、遗传稳定的7S组分蛋白亚基双缺材料(α ' + α缺失、α ' + β缺失、α+β缺失)和二缺材料(ct ' +α+β缺失)材料;并进而培育成品系。②IlS组分蛋白亚基缺失材料的创制A.以创制的11S组分蛋白亚基(AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4)全缺材料为亲本,与我国各大豆主产区(东北春大豆区、黄海海夏大豆区、南方多熟制大豆主产区)目前主推品种分别配置杂交组合,获得杂交Fl代种子。播种Fl代,单株收获,获得F2代种子。对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取少量子叶(取时应注意不要伤胚和保证种子剩余部分能发芽),采用SDS-PAGE法(方法同上)鉴别其是否为IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺和全缺种子,从而获得IlS组分蛋白亚基单缺材料=AlaB2缺失、A2Bla缺失、AlbBlb缺失、A5A4B3缺失和A3B4缺失种子;双缺材料:AlaB2+A2Bla缺失、AlaB2+AlbBlb缺失、AlaB2+A5A4B3 缺失、AlaB2+A3B4 缺失、A2Bla+AlbBlb 缺失、A2Bla+A5A4B3 缺失、A2Bla+A3B4 缺失、AlbBlb+A5A4B3 缺失、AlbBlb+A3B4 缺失和 A5A4B3+A3B4缺失种子;三缺材料:AlaB2+A2Bla+AlbBlb 缺失、AiA+A2Bia+A5A4B3 缺失、AlaB2+A2Bla+A3B4 缺失、AlaB2+AlbBlb+A5A4B;3 缺失、AlaB2+AlbBlb+A3B4 缺 失、AiaB2+A5A4B3+A3B4 缺失、A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失和AibBib+A5A4B3+A3B4 缺失种子;四缺材料:AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A3B4缺失、AlaB2+A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、AlaB2+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失和 A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失种子;全缺材料AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4全缺种子。F2代种子也可不鉴定,播种种植,单株收获,再单株内种子采用SDS-PAGE鉴定(每株单粒鉴定至少10粒以上)是否为IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺和全缺单株或种子。B.对获得的IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺和全缺材料,加代稳定和扩繁。在加代稳定和扩繁过程中,继续采用SDS-PAGE法鉴定7S蛋白亚基缺失的遗传稳定情况,淘汰遗传不稳定株,留下遗传稳定株。同时配合脂肪氧合酶(Lox)缺失、产量和抗病性进行选择。C.最终通过聚合育种的方式获得各种类型的、遗传稳定的IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺和全缺材料;并进而培育成品系。③7S和IlS组分蛋白亚基缺失材料的创制A.以创制的7S+11S组分蛋白亚基全缺材料为亲本,与我国各大豆主产区(东北春大豆区、黄海海夏大豆区、南方多熟制大豆主产区)目前主推品种分别配置杂交组合,获得杂交Fl代种子。播种Fl代,单株收获,获得F2代种子。对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取少量子叶(取时应注意不要伤胚和保证种子剩余部分能发芽),采用SDS-PAGE法(方法同上)鉴别其是否为7S和IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺、五缺、六缺、七缺和全缺种子,从而获得单缺材料α '缺失、α缺失、β缺失、AlaB2缺失、A2Bla缺失、AlbBlb缺失、A5A4B3缺失和A3B4亚基缺失种子;双缺材料α ' + α缺失、α , + β缺失、α+β缺失、AlaB2+A2Bla 缺失、AlaB2+AlbBlb 缺失、AlaB2+A5A4B3 缺失、AlaB2+A3B4 缺失、A2Bla+AlbBlb 缺失、A2Bla+A5A4B3 缺失、A2Bla+A3B4 缺失、AlbBlb+A5A4B3 缺失、AlbBlb+A3B4 缺失、A5A4B3+A3B4 缺失、α ' +AlaB2 缺失、α ' +A2Bla 缺失、α ' +AlbBlb 缺失、α ' +A5A4B3 缺失、α ' +A3B4 亚基缺失、a +AlaB2 缺失、a +A2Bla 缺失、a +AlbBlb 缺失、a +A5A4B3 缺失、ct +A3B4 缺失、β +AlaB2 缺失、β +A2Bla缺失、β +AlbBlb缺失、β +A5A4B3缺失和β +A3B4缺失种子;三缺材料α ' + α + β缺失、AiaB2+A2Bia+AibBib 缺失、AlaB2+A2Bla+A5A4B3 缺失、AlaB2+A2Bla+A3B4 缺失、AlaB2+AlbBlb+A5A4B3 缺失、AiaB2+AibBib+A3B4 缺失、AlaB2+A5A4B3+A3B4 缺失、A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、A2Bia+A5A4BjA3B4 缺失、AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、α ' +AlaB2+A2Bla缺失、α ' +AlaB2+AlbBlb 缺失、α ' +AlaB2+A5A4B3 缺失、α ' +AlaB2+A3B4 缺失、α ' +A2Bla+AlbBlb 缺失、α ' +A2Bla+A5A4B3缺失、α f +A2Bla+A3B4缺失、a f +AlbBlb+A5A4B3缺失、a f +AlbBlb+A3B4缺失、a f +A5A4Bg+A3B4缺失、α +AlaB2+A2Bla 缺失、ct +AlaB2+AlbBlb 缺失、ct +AlaB2+A5A4B3 缺失、ct +AlaB2+A3B4 缺失、a +A2Bla+AlbBlb 缺失、a +A2Bl a+A5A4B3 缺失、ct +A2Bla+A3B4 缺失、a +AlbBlb+A5A4B3 缺失、ct +AlbBlb+A3B4 缺失、α +A5A4Bg+A3B4 缺失、β +AlaB2+A2Bla 缺失、β +AlaB2+AlbBlb 缺失、β +AlaB2+A5A4B3 缺失、β +AlaB2+A3B4 缺失、β +A2Bla+AlbBlb 缺失、β +A2Bla+A5A4B3 缺失、β +A2Bla+A3B4 缺失、β +AlbBlb+A5A4B3 缺失、β +AlbBlb+A3B4 缺失、β +A5A4Bg+A3B4 缺失、α 1 +a+AlaB2 缺失、ct 1 +a+A2Bla 缺失、ct 1 +a+AlbBlb 缺失、ct 1 + a+A5A4B3 缺失、α ' + a +A3B4 缺失、ct ' + β +AlaB2 缺失、ct ' + β +A2Bla 缺失、ct ' + β +AlbBlb 缺失、ct 1 + β +A5A4B3 缺失、ct 1 + β +A3B4 缺失、α+β +AlaB2 缺失、α+β +A2Bla 缺失、α+β +AlbBlb 缺失、α+β +A5A4B3 缺失、α+β +A3B4 缺失;四缺材料ct 1 +α+β +AlaB2 缺失、ct 1 +α+β +A2Bla 缺失、ct 1 +α+β +AlbBlb 缺失、ct 1 +α+β +A5A4B3 缺失、ct 1 +α+β +A3B4缺失、α ' + a +AlaB2+A2Bla 缺失、ct ' + a +AlaB2+AlbBlb 缺失、ct f + a +AlaB2+A5A4B3 缺失、α ! + a+AlaB2+A3B4 缺失、α ! + a +A2Bla+AlbBlb 缺失、α ! + a +A2Bla+A5A4B3 缺失、α ! + a+A2Bla+A3B4 缺失、α ! + a +AlbBlb+A5A4B3 缺失、α ! + a +AlbBlb+A3B4 缺失、a f + a+A5A4B3+A3B4 缺失、a f + β+AlaB2+A2Bla 缺失、a f + β+AlaB2+AlbBlb 缺失、a f + β+AlaB2+A5A4B3 缺失、a f + β+AlaB2+A3B4 缺失、a f + β+A2Bla+AlbBlb 缺失、a f + β+A2Bla+A5A4B3 缺失、a f + β+A2Bla+A3B4 缺失、a f + β+AlbBlb+A5A4B3 缺失、a f + β+AlbBlb+A3B4 缺失、a f + β+A5A4B3+A3B4 缺失、α+β +AlaB2+A2Bla 缺失、α+β +AlaB2+AlbBlb 缺失、α+β +AlaB2+A5A4B3 缺失、α+β +AlaB2+A3B4 缺失、α+β +A2Bla+AlbBlb缺失、α + β+A2Bla+A5A4B3 缺失、α + β+A2Bla+A3B4 缺失、α + β+AlbBlb+A5A4B3 缺失、α+β +AlbBlb+A3B4 缺失、α+β +A5A4Bg+A3B4 缺失种子;五缺材料:α ' +α+β +AlaB2+A2Bla 缺失、α ' +α+β +AlaB2+AlbBlb 缺失、ct 1 +α+β +AlaB2+A5A4B3 缺失、ct 1 +α+β +AlaB2+A3B4 缺失、α ' +α+β +A2Bla+AlbBlb 缺失、ct 1 +α+β +A2B1^A5A4B3 缺失、α ' +α+β +A2Bla+A3B4 缺失、α ' +α+β +AlbBlb+A5A4B3 缺失、ct 1 +α+β +AlbBlb+A3B4 缺失、ct 1 +α+β +Α5Α4Β3+Α3Β4缺失、α ' +ct +AlaB2+A2Bla+AlbBlb 缺失、α ' + a +AlaB2+A2Bla+A5A4B3 缺失、α ' + a +AlaB2+A2Bla+A3B4 缺失、ct ' + a +AlaB2+AlbBlb+A5A4B3 缺失、ct ' + a +AlaB2+AlbBlb+A3B4缺失、a f + ct+AlaB2+A5A4B3+A3B4 缺失、a f + α +A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、ct 1 + a +A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、ct 1 + a +A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、ct 1 + a +AlbBlb+A5A4B3+A3B4缺失、α ' +β +AlaB2+A2Bla+AlbBlb 缺失、α ' + β +AlaB2+A2Bla+A5A4B3 缺失、a f + β+AlaB2+A2Bla+A3B4 缺失、a f + β+AlaB2+AlbBlb+A5A4B3 缺失、a f + β+AlaB2+AlbBlb+A3B4缺失、α 1 + β+AlaB2+A5A4B3+A3B4 缺失、a f + β +A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、α ' + β +A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、ct ' + β +A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、ct ' + β +AlbBlb+A5A4B3+A3B4缺失、ct + β +AlaB2+A2Bla+AlbBlb 缺失、α+β +AlaB2+A2Bla+A5A4B3 缺失、α+β +AlaB2+A2Bla+A3B4缺失、ct + β +AlaB2+AlbBlb+A5A4B3 缺失、α+β +AlaB2+AlbBlb+A3B4 缺失、α+β +AlaB2+A5A4B3+A3B4缺失、ct + β +A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、α+β +A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、α+β +A2Bla+A5A4B3+A3B4缺失、α + β+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、a f +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、α ! +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、a ! +AlaB2+A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、α +^laB2+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、α +A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、α +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、a +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、a +AlaB2+A2Bla+A5A4B3+A3B4缺失、ct+AlaB2+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、a+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、β +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、β +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、β +AlaB2+A2Bla+A5A4B3+A3B4缺失、β+AlaB2+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、β+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失和AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失;六缺材料α ' + α + β+AlaB2+A2Bla+AlbBlb 缺失、ct ' +α+β +AlaB2+A2Bla+A5A4B3 缺失、ct ' +α+β +AlaB2+A2Bla+A3B4 缺失、α ! +α+β +AlaB2+AlbBlb+A5A4B3 缺失、α ! +α+β +AlaB2+AlbBlb+A3B4 缺失、ct ' + ct + β+AlaB2+A5A4B3+A3B4 缺失、ct ' + ct + β+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、ct ' +α+β +A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、α ' +α+β +A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、α ! + α + β+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、ct ! + a+AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、α ! + a +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、α ! + ct+AlaB2+A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺 失、α ! +α+AlaB2+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、α ! + a+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、α ! +β+AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、α ! + β+AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、α f + β+AlaB2+A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、a f + β+AlaB2+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、α 1 + β+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、α 1 + β + α + β AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、α f + β+AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、ct f + β+AlaB2+A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、a f + β+AlaB2+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、a f + β+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、α +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、a +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、β +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失种子;七缺材料ct ' +α+β +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3缺失、α ' +α+β +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、ct ' +α+β +AlaB2+A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、ct ' +α+β +AlaB2+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、ct ' +α+β +A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、ct ' +ct+AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、α ! + β+AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、α+β+AiaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失种子;全缺材料ct ' +α+β +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4全缺种子。F2代种子也可不鉴定,播种种植,单株收获,再单株内种子釆用SDS-PAGE鉴定(每株单粒鉴定至少10粒以上)是否为7S和IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺、五缺、六缺、七缺和全缺种子。B.对获得的7S和IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺、五缺、六缺、七缺和全缺材料,加代稳定和扩繁。在加代稳定和扩繁过程中,继续釆用SDS-PAGE法鉴定7S和IlS组分蛋白亚基缺失的遗传稳定情况,淘汰遗传不稳定株,留下遗传稳定株。同时配合脂肪氧合酶(Lox)缺失、产量和抗病性进行选择。C.最终通过聚合育种的方式获得各种类型的、遗传稳定的7S和IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺、五缺、六缺、七缺和全缺材料;并进而培育成品系。所述的大豆种子主要贮藏蛋白亚基缺失基因供体材料主要是通过从我国丰富的大豆种质资源中筛选获得。也可以通过诱变育种方式获得。所述的大豆种子蛋白亚基缺失基因聚合过程中,在釆用杂交育种方法的基础上,也可以结合回交育种方法。所述的大豆种子蛋白亚基缺失基因的鉴定方法,在釆用SDS-PAGE方法基础上,也可以结合分子检测手段进行。所述的创制的各种类型的、遗传稳定的大豆种子7S和IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺、五缺、六缺、七缺和全缺材料,及其培育出的品系和品种。有益效果针对我国在大豆蛋白育种和蛋白加工领域的落后不仅体现在大豆蛋白加工专用型品种选育和原料加工特性掌握上的落后,而且也体现在蛋白加工技术上的落后,从而导致①各种亚基组合类型的蛋白加工专用型大豆品种的缺乏;②我国自建、合资、独资大豆蛋白企业产品品种单一、功能性差,许多产品类型还不能生产,难以满足国内食品工业的需 求,需大量进口传统蛋白制品在进一步提高营养性和功能性等方面开发上落后于国外等现状,本发明不仅提供了一种系列优质蛋白加工专用型大豆种质的创制与应用的新方法和新材料,可加快我国蛋白加工专用型大豆品种的培育进程;而且还充分利用我国大豆种质资源中存在的丰富的、自然变异产生的种子主要贮藏蛋白(7S和IlS组分)亚基缺失基因,通过聚合育种和杂交育种的方式,并结合SDS-PAGE法鉴定和选择,创制出各种类型的、遗传稳定的7S和IlS组分蛋白亚基缺失材料,并进而培育成品系,弥补了我国目前大豆蛋白加工专用型创新种质的匮乏,从而为我国大豆蛋白加工利用提供优质原材料,促进我国大豆蛋白加工业的蓬勃发展。其具有下述优点(I)本发明采用首先创制7S组分蛋白亚基(α ' + α + β )全缺种质和IIS组分蛋白亚基(AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4)全缺种质;再利用创制的7S组分蛋白亚基(α / +α+β)全缺材料和IlS组分蛋白亚基(AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4)全缺材料配制杂交组合,创制获得遗传稳定的7S+11S组分蛋白亚基全缺材料。以后可采用7S和IlS组分蛋白亚基全缺材料为标准亲本,与我国各大豆主产区(东北春大豆区、黄海海夏大豆区、南方多熟制大豆主产区)目前主推品种配制杂交组合,很快就可创制出遗传背景丰富的7S和11S组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺、五缺、六缺、七缺和全缺材料,并进而培育成品系,从而加快我国蛋白加工专用型大豆品种的培育进程。(2)本发明充分利用我国大豆种质资源中丰富的、自然变异产生的种子主要贮藏蛋白(7S和IlS组分)亚基缺失基因作为蛋白亚基缺失基因供体,避免了国外(特别是日本)大多数蛋白亚基缺失基因是通过辐射和诱变等创造的,而通过辐射、诱变获得的亚基缺失体材料往往受隐性基因控制,常伴随有萎黄病、不育或致死等性状,存在只能以异质体形式保存,且也不易稳定等问题。(3)本发明利用我国大豆种质资源中丰富的自然变异产生的主要种子贮藏蛋白(7S和IIS组分)亚基缺失基因,通过聚合育种和杂交育种方法,创制出的各种类型的、遗传稳定的7S和IlS组分蛋白亚基缺失材料,它完全有别于采用转基因手段来创制蛋白亚基缺失体类型,这为其广泛种植和加工利用提供了安全保障。(4)本发明从大豆育种界与大豆蛋白加工界的连接枢纽-大豆优异种质创新上入手来实现突破,利用我国大豆种质资源中存在的丰富的种子主要贮藏蛋白(7S和IlS组分)亚基缺失基因,通过聚合育种和杂交育种的方式并结合SDS-PAGE法鉴定和选择,创制各种类型的、遗传稳定的7S和IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺、五缺、六缺、七缺和全缺材料。而目前国外创制的一些珍稀的亚基缺失体及其聚合材料[如缺失β_伴大豆球蛋白(Scg-I)的材料、7S和IlS全缺材料、仅含IlS材料、仅含7S材料等],往往是严防外泄的。因而本发明创制的缺失体类型尤显珍贵和重要。它们不仅弥补了我国目前大豆蛋白加工专用型创新种质匮缺的现状,而且可为我国大豆蛋白加工利用提供优质原材料,促进我国大豆蛋白加工业的蓬勃发展。(5)本发明中大豆种子主要贮藏蛋白亚基缺失基因供体材料主要是通过从我国丰富的大豆种质资源中筛选获得。此外,也可以通过诱变育种方式获得。(6)本发明在大豆种子蛋白亚基缺失基因聚合过程中,在采用杂交育种方法的基础上,也可以结合回交育种方法。(7)大豆种子蛋白亚基缺失基因的鉴定即在采用SDS-PAGE方式的基础上,也可以结合分子检测手段,提高检测的准确性。 综上所述,本发明方法不仅提供了一种系列优质蛋白加工专用型大豆种质的创制与应用的新方法和新材料,可加快我国蛋白加工专用型大豆品种的培育进程;而且还创制出各种类型的、遗传稳定的7S和IlS组分蛋白亚基缺失材料和品系,弥补了我国目如大 蛋白加工专用型创新种质奇缺的现状,从而为我国大豆蛋白加工利用提供优质原材料,促进我国大豆蛋白加工业的蓬勃发展。因此,具有很好的应用前景。
具体实施例方式大豆种子蛋白的利用不仅仅是利用其营养性,而更重要的是利用其加工特性-功能性。后者在食品加工业中尤为重要。因此,近年来具不同营养性和功能性的大豆蛋白产品已成为国内外食品加工业重要配料或添加剂,需求量日增。大豆种子贮藏蛋白主要由7S和IlS组分构成,合计占种子贮藏蛋白80%以上。大豆蛋白产品营养性和功能性的多样性和优良程度,一方面取决于食品加工层次上的蛋白加工技术,而更重要的是取决于原料7S和IlS组分的亚基及其氨基酸构成、比例(11S/7S比值)和特性,这种理念已成为国内外大豆蛋白加工界和大豆育种界的共识。相比较而言,我国在大豆蛋白育种和蛋白加工领域的落后不仅体现在大豆蛋白加工专用型品种选育和原料加工特性掌握上的落后,而且也体现在蛋白加工技术上的落后,从而导致①各种亚基组合类型的蛋白加工专用型大豆品种的缺乏;②我国自建、合资、独资大豆蛋白企业产品品种单一、功能性差,许多产品类型还不能生产,难以满足国内食品工业的需求,需大量进口 ;③传统蛋白制品在进一步提高营养性和功能性等方面开发上落后于国外等。因此,要想尽快突破此困境,必须借鉴发达国家在此领域的成功经验,充分利用我国大豆种质资源中蕴藏的丰富蛋白亚基缺失体材料,首先从大豆育种界与大豆蛋白加工界的连接枢纽-大豆品种(原料)培育上入手来实现突破,创制和培育各种亚基组合。为此,本发明提供了一种系列优质蛋白加工专用型大豆种质的创制与应用的新方法和新材料,可加快我国蛋白加工专用型大豆品种的培育进程;同时还创制出各种类型的、遗传稳定的7S和IlS组分蛋白亚基缺失材料,并进而培育成品系,弥补了我国目前大豆蛋白加工专用型创新种质奇缺的现状,从而为我国大豆蛋白加工利用提供优质原材料,促进我国大豆蛋白加工业的蓬勃发展。实施例I :一种系列优质蛋白加工专用型大豆种质的创制与应用的新方法,具体操作如下I、大豆种子主要贮藏蛋白亚基缺失种质的筛选供试种质收集到的1400份大豆种质资源,包括野生大豆、地方品种、推广品种。
2001-2003年,采用SDS-PAGE法鉴定,从收集到的1400份大豆种质资源中筛选到五河大豆U '缺失)、浏阳五月黄U缺失)、苏灰荚(β缺失)、吉育32 (AlaB2缺失)、兴文黑豆子(A2Bla缺失)、桂阳紫金豆(AlbBlb缺失)、493-1 (A5A4B3缺失)、安宁I号(A3B4缺失)等蛋白亚基缺失体材料。并经2年种植观察,表明这些种质蛋白亚基缺失基因遗传表现为稳定。2、大豆种子主要贮藏蛋白亚基缺失基因的聚合(I) 7S组分蛋白亚基缺失种质的创制2003年以五河大豆(α '缺失)、浏阳五月黄(α缺失)和苏灰荚(β缺失)为亲 本,分别配制了 [五河大豆(α '缺失)X浏阳五月黄(α缺失)]和[浏阳五月黄(α缺失)X苏灰荚(β缺失)]杂交组合。获得杂交Fl代种子;2004年夏播Fl代,单株收获,获得F2代种子。对获得的各杂交组合F2代种子,每粒分别取少量子叶(3-10mg,取时应注意不要伤胚和保证种子剩余部分能发芽),采用SDS-PAGE法鉴别其是否为7S蛋白亚基双缺种子,从而获得7S蛋白亚基双缺材料α ' +α缺失、α ' +β缺失和α+β缺失种子。2005年将鉴别为7S蛋白亚基双缺(取样鉴定分析后)种子夏播,开花期再两两杂交,配制(a' +a缺失Xa' +β缺失)、(a' + a缺失X a + β缺失)、(a ' +β缺失X a + β缺失)杂交组合,获得杂交Fl代种子;2006年夏播Fl代,单株收获,获得F2代种子。对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取少量子叶(取时应注意不要伤胚和保证种子剩余部分能发芽),采用SDS-PAGE法鉴别其是否为7S组分蛋白亚基三缺种子,获得7S组分蛋白亚基a ' +α+β缺失种子,当年海南南繁加代和稳定。2007年继续加代稳定和扩繁。在加代稳定和扩繁过程中,继续采用SDS-PAGE法鉴定7S蛋白亚基缺失的遗传稳定情况,淘汰遗传不稳定株,留下遗传稳定株。同时配合脂肪氧合酶(Lox)缺失、产量和抗病性进行选择。最终通过聚合育种的方式获得遗传稳定的7S组分蛋白亚基双缺材料(a ' +a缺失、ct ' + β缺失、α+β缺失)和二缺材料(ct ' +α+β缺失)材料。(2) IlS组分蛋白亚基缺失种质的创制2003年以吉育32 (AlaB2缺失)、兴文黑豆子(A2Bla缺失)、桂阳紫金豆(AlbBlb缺失)、493-1 (A5A4B3缺失)和安宁I号(A3B4缺失)为亲本,分别配制了 [吉育32 (AlaB2缺失)X兴文黑豆子(A2Bla缺失)]、[桂阳紫金豆(AlbBlb缺失)X 493-1 (A5A4B3缺失)]、[安宁I号(A3B4缺失)X 493-1 (A5A4B3缺失)]和[吉育32 (AlaB2缺失)X安宁I号(A3B4缺失)]杂交组合,获得杂交Fl代种子。2004年夏播Fl代,单株收获,获得F2代种子。对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取少量子叶(取时应注意不要伤胚和保证种子剩余部分能发芽),采用SDS-PAGE法(方法同上)鉴别其是否为IlS组分蛋白亚基双缺种子,从而获得IlS组分蛋白亚基双缺材料AlaB2+A2Bla缺失、AlbBlb+A5A4B3缺失、A5A4B3+A3B4缺失、AlaB2+A3B4缺失种子。2005年将鉴别为IlS组分蛋白亚基双缺(取样鉴定分析后)的种子夏播,开花期再两两杂交,配制(AlaB2+A2Bla 缺失 XAlbBlb+A5A4B3 缺失)、(A5A4B3+A3B4 缺失 XAlaB2+A3B4 缺失)、(AlbBlb+A5A4B3缺失XA5A4B3+A3B4缺失)杂交组合,获得杂交Fl代种子。2006年夏播Fl代,单株收获,获得F2代种子。对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取少量子叶(取时应注意不要伤胚和保证种子剩余部分能发芽),采用SDS-PAGE法鉴别其是否为11组分蛋白亚基三缺或四缺种子,从而获得IlS组分蛋白亚基三缺材料AlaB2+A2Bla+AlbBlb缺失、ΑιΑ+Α2Βι3+Α5Α4Β3 缺失、AlaB2+AlbBlb+A5A4B3 缺失、A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失种子;四缺材料AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失种子。2007年对获得的IlS组分蛋白亚基三缺、四缺材料夏播,开花期再两两杂交,配制(AiaB2+A2Bia+AibBib+A5A4B3 缺失 xA2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失)、(AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失X AlbBlb+A5A4B3+A3B4缺失)杂交组合,获得杂交Fl代种子。2008年播种Fl代,单株收获,获得F2代种子。对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取少量子叶(取时应注意不要伤胚和保证种子剩余部分能发芽),采用SDS-PAGE法鉴别其是否为11组分蛋白亚基全缺种子,从而获得IlS组分蛋白亚基全缺材料AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4全缺种子。
对获得的IlS组分蛋白亚基双缺、三缺、四缺和全缺材料,加代稳定和扩繁。在加代稳定和扩繁过程中,继续采用SDS-PAGE法鉴定蛋白亚基缺失稳定情况,淘汰遗传不稳定株,留下遗传稳定株。同时配合脂肪氧合酶(Lox)缺失、产量和抗病性进行选择。最终通过聚合育种的方式获得遗传稳定的IlS组分双缺、三缺、四缺和全缺材料。(3)7S+11S组分蛋白亚基全缺种质的创制2009年利用创制的7S组分蛋白亚基(α ' +α+β)三缺材料和IlS组分蛋白亚基(AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4)全缺材料,配制杂交组合,获得杂交Fl代种子。2010年播种Fl代,单株收获,获得F2代种子。对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取少量子叶(取时应注意不要伤胚和保证种子剩余部分能发芽),采用SDS-PAGE法(方法同上)鉴别其是否为7S组分蛋白亚基(α ' + α + β )和IlS组分蛋白亚基(AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4)全缺种子,从而获得7S和IlS组分蛋白亚基全缺材料7S组分蛋白亚基(α ' +α +β )和IlS组分蛋白亚基(AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4)全缺种子。对获得的7S和IlS组分蛋白亚基全缺材料,当年海南南繁加代稳定和扩繁。在加代稳定和扩繁过程中,继续采用SDS-PAGE法鉴定蛋白亚基缺失稳定情况,淘汰遗传不稳定株,留下遗传稳定株。同时配合脂肪氧合酶(Lox)缺失、产量和抗病性进行选择。最终通过聚合育种的方式获得遗传稳定的7S组分蛋白亚基(α ' +α+β)三缺材料、IlS组分蛋白亚基(AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4)全缺材料以及7S和IlS组分蛋白亚基全缺材料。3、适宜于我国大豆各主产区的7S和IlS组分蛋白亚基缺失材料的创制2011年以创制的7S+11S组分蛋白亚基全缺材料为父本,以南方多熟制大豆主产区目前主推品种南农88-31为母本,配置杂交组合,获得杂交Fl代种子。2012年播种Fl代,单株收获,获得F2代种子。对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取少量子叶(取时应注意不要伤胚和保证种子剩余部分能发芽),采用SDS-PAGE法(方法同上)鉴别其是否为7S和IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺、五缺、六缺、七缺和全缺种子,从而获得7S和IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺、五缺、六缺、七缺和全缺种子,当年海南南繁加代稳定;并进而培育成品系。
权利要求
1.一种系列优质蛋白加工专用型大豆种质的创制新方法,其特征在于包括 (1)大豆种子主要贮藏蛋白亚基缺失种质的筛选采用SDS-PAGE电泳方式从我国大豆种质资源中筛选出种子主要贮藏蛋白7S和IlS组分亚基缺失种质; (2)大豆种子主要贮藏蛋白亚基缺失基因的聚合利用筛选获得的种子主要贮藏蛋白7S和IlS组分亚基缺失基因,通过聚合育种和杂交育种的方式并结合SDS-PAGE法鉴定和选择,创制出7S组分蛋白亚基(α ' +α+β)缺失种质、IlS组分蛋白亚基缺失种质以及7S+11S组分蛋白亚基全缺种质; (3)适宜于我国大豆各主产区的7S和IlS组分蛋白亚基缺失材料的创制以7S组分蛋白亚基(α ' +α+β)缺失种质、IlS组分蛋白亚基缺失种质以及7S+11S组分蛋白亚基全缺种质为亲本,与我国各大豆主产区目前主推品种分别配置杂交组合,通过选择和稳定,最终获得各种类型的、遗传稳定的7S和IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺、五缺、六缺、七缺和全缺材料,并进而培育成品系,从而为大豆蛋白加工利用提供优质专用型加工原料。
2.根据权利要求I所述的一种系列优质蛋白加工专用型大豆种质的创制新方法,其特征在于所述的采用SDS-PAGE电泳方式从我国大豆种质资源中筛选出种子主要贮藏蛋白7S和IlS组分亚基缺失种质具体方法包括 ①大豆脱脂豆粉的制备将从国内各地方收集到的大豆种质资源,分别播种收获,种子晒干,磨碎成豆粉;用有机溶剂脱脂2-3次,加入有机溶剂后搅拌均匀,抽滤、风干,即得脱脂豆粉,所述的有机溶剂为正乙烷、乙醚或丙酮中的任意一种; ②大豆贮藏蛋白的提取1.Og脱脂豆粉加20ml 50mmol/L的Tris-HCl缓冲液,在室温下提取I小时,离心后取上清用IN HCl调pH至4. 50,再离心后弃上清,沉淀经真空低温干燥后即得大豆种子贮藏蛋白粉; ③电泳样品的准备称取I.5mg大豆种子贮藏蛋白粉,加入500 μ I样品缓冲液,4°C下过夜,点样前涡旋混匀,所述的样品缓冲液配方为1% SDS,O. lmol/LTris-HCl,0. 01mol/Lβ -巯基乙醇,O. lg/L溴酚蓝,150g/L蔗糖,ρΗ8· O ; ④SDS-PAGE法采用不连续垂直板状凝胶电泳,凝胶厚度1mm,浓缩胶浓度为5%,分离胶浓度为12%,电极缓冲液为Tris-甘氨酸系统,电泳在4°C下进行,电泳开始设置为恒流20mA/胶,待溴酚蓝带进入分离胶时,电流加倍,当溴酚蓝带指示剂距玻璃板下沿Icm处时,结束电泳,采用O. 2%考马斯亮蓝R-250染色液染色30min,脱色液中脱色过夜;其中,所述的 Tris-甘氨酸系统为 O. 025 M Tris-HCl,O. 192M 甘氨酸,O. I % SDS ; ⑤大豆种子主要贮藏蛋白亚基缺失种质的识别依据大豆种子主要贮藏蛋白亚基标准电泳图谱,从收集到的大豆种质资源中鉴定出主要贮藏蛋白7S和IlS组分亚基缺失种质,包括7S组分α '亚基缺失种质、α亚基缺失种质、β亚基缺失种质,IlS组分AlaB2亚基缺失种质、A2Bla亚基缺失种质、AlbBlb亚基缺失种质、A5A4B3亚基缺失种质和A3B4亚基缺失种质; ⑥对从资源中鉴别出的蛋白7S和IlS组分主要贮藏蛋白7S和IlS组分亚基缺失种质,采用多年多点试验方式,观察其蛋白亚基缺失的遗传稳定性,剔除生态和遗传不稳定的蛋白亚基缺失种质,获得遗传稳定的蛋白7S和IlS组分亚基缺失种质;其中所述的多年指至少两年,所述的多点指至少2个试验地点。
3.根据权利要求I所述的一种系列优质蛋白加工专用型大豆种质的创制新方法,其特征在于所述的大豆种子主要贮藏蛋白亚基缺失基因的聚合具体方法包括 ①7S组分蛋白亚基(α' +α+β)缺失种质的创制 Α.利用筛选获得的遗传稳定的7S组分α '亚基缺失种质、α亚基缺失种质以及β亚基缺失种质做亲本,采用两两杂交的方式,获得杂交Fl代种子,播种Fl代,单株收获,获得F2代种子,对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取子叶,采用SDS-PAGE法鉴别其是否为7S蛋白亚基双缺种子,从而获得7S蛋白亚基双缺材料α ' +α缺失、α ' +β缺失和α+β缺失种子,F2代种子也可不鉴定,播种种植,单株收获,再单株内种子米用SDS-PAGE鉴定是否为7S组分蛋白亚基双缺单株或种子;其中所述的两两杂交的方式指配制成(α ’亚基缺失种质X α亚基缺失种质)、(α '亚基缺失种质X β亚基缺失种质)、(α亚基缺失种质X β亚基缺失种质)杂交组合进行杂交; B.将鉴别为7S蛋白亚基双缺种子夏播,开花期再两两杂交,获得杂交Fl代种子,播种Fl代,单株收获,获得F2代种子,对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取子叶,采用SDS-PAGE法鉴别其是否为7S组分蛋白亚基三缺种子,获得7S组分蛋白亚基α ' +α+β缺失种子;F2代种子也可不鉴定,播种种植,单株收获,再单株内种子采用SDS-PAGE鉴定是否为7S组分蛋白亚基三缺单株或种子;其中所述的两两杂交指配制成(α,+α缺失X α ' + β缺失)、(α ' + α缺失X α + β缺失)、(α ' + β缺失X α + β缺失)杂交组合进行杂交; C.对获得的7S组分蛋白亚基双缺材料(α' +α缺失、α ' +β缺失、α+β缺失)和三缺(α ' +α+β缺失)材料,加代稳定和扩繁,在加代稳定和扩繁过程中,继续采用SDS-PAGE法鉴定7S蛋白亚基缺失的遗传稳定情况,淘汰遗传不稳定株,留下遗传稳定株,同时配合脂肪氧合酶缺失、产量和抗病性进行选择; D.最终通过聚合育种的方式获得遗传稳定的7S组分蛋白亚基双缺材料(α' +α缺失、α ' + β缺失、α+β缺失)和二缺材料(α ' +α+β缺失)材料; ②IlS组分蛋白亚基缺失种质的创制 利用筛选获得的遗传稳定的IlS组分蛋白AlaB2亚基缺失种质、A2BlaM基缺失种质、AlbBlb亚基缺失种质、A5A4B3亚基缺失种质和A3B4亚基缺失种质做亲本,采用两两杂交的方式,获得杂交Fl代种子,播种Fl代,单株收获,获得F2代种子,对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取子叶,采用SDS-PAGE法鉴别其是否为IlS组分蛋白亚基双缺种子,从而获得HS 组分蛋白亚基双缺材料AlaB2+A2Bla 缺失、AlaB2+AlbBlb 缺失、AlaB2+A5A4B3 缺失、AlaB2+A3B4缺失、A2Bla+AlbBlb 缺失、A2B1JA5A4B3 缺失、A2Bla+A3B4 缺失、AlbBlb+A5A4B3 缺失、AlbBlb+A3B4 缺失、A5A4B3+A3B4缺失种子,F2代种子也可不鉴定,播种种植,单株收获,再单株内种子采用SDS-PAGE鉴定是否为IlS组分蛋白亚基双缺单株或种子;其中,所述的两两杂交方式指配制成(AlaB2亚基缺失种质XA2Bla亚基缺失种质)、(A2Bla亚基缺失种质XAlbBlb亚基缺失种质)、(AlbBlb亚基缺失种质XA5A4B3亚基缺失种质)、(A5A4B3亚基缺失种质XA3B4亚基缺失种质)、(AlaB2亚基缺失种质XA3B4亚基缺失种质)杂交组合进行杂交; B.将鉴别为IlS组分蛋白亚基双缺的种子夏播,开花期再两两杂交,获得杂交Fl代种子,播种Fl代,单株收获,获得F2代种子,对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取子叶,采用SDS-PAGE法鉴别其是否为11组分蛋白亚基三缺或四缺种子,从而获得IlS组分蛋白亚基二缺材料AlaB2+A2Bla+AlbBlb 缺失、AlaB2+A2Bla+A5A4B3 缺失、AlaB2+A2Bla+A3B4 缺失、AiaB2+AibBib+A5A4B3 缺失、AlaB2+AlbBlb+A3B4 缺失、AlaB2+A5A4B3+A3B4 缺失、A2Bla+AlbBlb+A5A4B3缺失、A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失和 AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失种子;四缺材料AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、AlaB2+A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、AlaB2+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失和 A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失种子;F2 代种子也可不鉴定,播种种植,单株收获,再单株内种子采用SDS-PAGE鉴定是否为IlS组分蛋白亚基三缺、四缺单株或种子;其中,所述的两两杂交是指配制成(AlaB2+A2Bla缺失XAlbBlb+A5A4B3缺失)、(AlaB2+A5A4B3 缺失 XAlaB2+A3B4 缺失)、(AlbBlb+A5A4B3 缺失 XAlbBlb+A3B4 缺失)、(AlbBlb+A3B4 缺失XA5A4B3+A3B4缺失)杂父组合进彳了杂父; C.对获得的IlS组分蛋白亚基三缺、四缺材料,通过两两相互配制杂交组合,或蛋白亚基四缺材料与单缺材料配制杂交组合,或蛋白亚基三缺材料与两缺材料配制杂交组合,获得杂交Fl代种子,杂交组合配制的原则是每个配制的杂交组合双亲组合起来应包含5个蛋白亚基AlaB2、A2Bla、AlbBlb, A5A4B3和A3B4缺失基因,播种Fl代,单株收获,获得F2代种子;对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取子叶,采用SDS-PAGE法鉴别其是否为11组分蛋白亚基全缺种子,从而获得IlS组分蛋白亚基全缺材料AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4全缺种子,F2代种子也可不鉴定,播种种植,单株收获,再单株内种子采用SDS-PAGE鉴定是否为IlS组分蛋白亚基全缺单株或种子; D.对获得的IlS组分蛋白亚基双缺、三缺、四缺和全缺材料,加代稳定和扩繁,在加代稳定和扩繁过程中,继续采用SDS-PAGE法鉴定蛋白亚基缺失稳定情况,淘汰遗传不稳定株,留下遗传稳定株,同时配合脂肪氧合酶缺失、产量和抗病性进行选择; E.最终通过聚合育种的方式获得遗传稳定的IlS组分蛋白亚基双缺、三缺、四缺和全缺材料; ③7S+11S组分蛋白亚基全缺种质的创制 A.利用创制的7S组分蛋白亚基(α' +α+β )三缺材料和IlS组分蛋白亚基(AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4)全缺材料,配制杂交组合,获得杂交Fl代种子,播种Fl代,单株收获,获得F2代种子,对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取子叶,采用SDS-PAGE法鉴别其是否为7S组分蛋白亚基(α ' +α+β)和IlS组分蛋白亚基(AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4)全缺种子,从而获得7S和IlS组分蛋白亚基全缺材料7S组分蛋白亚基U ' +α +β )和IlS组分蛋白亚基(AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4)全缺种子,F2代种子也可不鉴定,播种种植,单株收获,再单株采用SDS-PAGE鉴定是否为7S和IlS组分蛋白亚基全缺单株或种子; B.对获得的7S和IlS组分蛋白亚基全缺材料,加代稳定和扩繁,在加代稳定和扩繁过程中,继续采用SDS-PAGE法鉴定蛋白亚基缺失稳定情况,淘汰遗传不稳定株,留下遗传稳定株,同时配合脂肪氧合酶缺失、产量和抗病性进行选择; C.最终通过聚合育种的方式获得遗传稳定的7S组分蛋白亚基(α' +α+β)三缺材料、IlS组分蛋白亚基(AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4)全缺材料以及7S和IlS组分蛋白亚基全缺材料。
4.根据权利要求I所述的一种系列优质蛋白加工专用型大豆种质的创制新方法,其特征在于所述的适宜于我国大豆各主产区的7S和IlS组分蛋白亚基缺失材料的创制具体方法包括 ①7S组分蛋白亚基缺失材料的创制 A.以创制的7S组分蛋白亚基(α' +α+β)全缺材料为亲本,与我国各大豆主产区目前主推品种分别配置杂交组合,获得杂交Fl代种子,播种Fl代,单株收获,获得F2代种子,对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取子叶,采用SDS-PAGE法鉴别其是否为7S组分蛋白亚基单缺、双缺和二缺种子,从而犾得7S组分蛋白亚基单缺材料α '缺失、α缺失和β缺失种子;双缺材料ct ' + α缺失、α ' + β缺失和α+β缺失种子;三缺材料α ' +α+β缺失种子,F2代种子也可不鉴定,播种种植,单株收获,再单株内种子采用SDS-PAGE鉴定是否为7S组分蛋白亚基单缺、双缺和三缺单株或种子; B.对获得的7S组分蛋白亚基单缺(α'缺失、α缺失和β缺失)、双缺材料(α ' +α缺失、α 1 + β缺失、α+β缺失)和二缺(α ' +α+β缺失)材料,加代稳定和扩繁,在加代稳定和扩繁过程中,继续采用SDS-PAGE法鉴定7S蛋白亚基缺失的遗传稳定情况,淘汰遗传不稳定株,留下遗传稳定株,同时配合脂肪氧合酶缺失、产量和抗病性进行选择; C.最终通过聚合育种的方式获得各种类型的、遗传稳定的7S组分蛋白亚基双缺材料(ct ' + α缺失、α ' + β缺失、α+β缺失)和二缺材料(ct ' +α+β缺失)材料;并进而培育成品系; ②IlS组分蛋白亚基缺失材料的创制 Α.以创制的IlS组分蛋白亚基(AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4)全缺材料为亲本,与我国各大豆主产区目前主推品种分别配置杂交组合,获得杂交Fl代种子,播种Fl代,单株收获,获得F2代种子,对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取子叶,采用SDS-PAGE法鉴别其是否为IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺和全缺种子,从而获得IlS组分蛋白亚基单缺材料=AlaB2缺失、A2Bla缺失、AlbBlb缺失、A5A4B3缺失和A3B4缺失种子;双缺材料:AlaB2+A2Bla缺失、AlaB2+AlbBlb 缺失、AlaB2+A5A4B3 缺失、AlaB2+A3B4 缺失、A2Bla+AlbBlb 缺失、A2B1^A5A4B3 缺失、A2B1JA3B4 缺失、AlbBlb+A5A4B3 缺失、AlbBlb+A3B4 缺失和 A5A4B3+A3B4 缺失种子;三缺材料AiaB2+A2Bia+AibBib 缺失、AlaB2+A2Bla+A5A4B3 缺失、AlaB2+A2Bla+A3B4 缺失、AlaB2+AlbBlb+A5A4B3 缺失、AiaB2+AibBib+A3B4 缺失、AlaB2+A5A4B3+A3B4 缺失、A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失和 AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失种子;四缺材料AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、AiaB2+A2Bia+AibBib+A3B4 缺失、AlaB2+A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、AlaB2+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失和A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失种子;全缺材料:AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 全缺种子,F2 代种子也可不鉴定,播种种植,单株收获,再单株内种子采用SDS-PAGE鉴定是否为IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺和全缺单株或种子; B.对获得的IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺和全缺材料,加代稳定和扩繁,在加代稳定和扩繁过程中,继续采用SDS-PAGE法鉴定7S蛋白亚基缺失的遗传稳定情况,淘汰遗传不稳定株,留下遗传稳定株,同时配合脂肪氧合酶缺失、产量和抗病性进行选择; C.最终通过聚合育种的方式获得各种类型的、遗传稳定的IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺和全缺材料;并进而培育成品系; ③7S和IlS组分蛋白亚基缺失材料的创制 A.以创制的7S+11S组分蛋白亚基全缺材料为亲本,与我国各大豆主产区目前主推品种分别配置杂交组合,获得杂交Fl代种子,播种Fl代,单株收获,获得F2代种子,对各杂交组合收获的F2代种子,每粒分别取子叶,釆用SDS-PAGE法鉴别其是否为7S和IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺、五缺、六缺、七缺和全缺种子,从而获得单缺材料α '缺失、α缺失、β缺失、AlaB2缺失、A2Bla缺失、AlbBlb缺失、A5A4B3缺失和A3B4亚基缺失种子;双缺材料α ! +α缺失、α ! +β缺失、α+β缺失、AlaB2+A2Bla缺失、AlaB2+AlbBlb 缺失、AlaB2+A5A4B3 缺失、AlaB2+A3B4 缺失、A2Bla+AlbBlb 缺失、A2Bla+A5A4B3 缺失、A2B1^A3B4 缺失、AlbBlb+A5A4B3 缺失、AlbBlb+A3B4 缺失、A5A4B3+A3B4 缺失、α , +AlaB2 缺失、ct ! +A2Bla 缺失、a ! +AlbBlb 缺失、a ! +A5A4B3 缺失、a ! +A3B4 亚基缺失、a+AlaB2 缺失、a +A2Bla 缺失、ct +AlbBlb 缺失、ct +A5A4B3 缺失、ct +A3B4 缺失、β +AlaB2 缺失、β +A2Bla缺失、β+AlbBlb缺失、β+A5A4B3缺失和β+A3B4缺失种子;二缺材料ct 1 +α+β缺失、AiaB2+A2Bia+AibBib 缺失、AiA+A2Bla+A5A4B3 缺失、AlaB2+A2Bla+A3B4 缺失、AlaB2+AlbBlb+A5A4B3 缺失、AiaB2+AibBib+A3B4 缺失、AlaB2+A5A4B3+A3B4 缺失、A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、α ' +AlaB2+A2Bla缺失、α ' +AlaB2+AlbBlb 缺失、ct f +AlaB2+A5A4B3 缺失、a f +AlaB2+A3B4 缺失、a f +A2Bla+AlbBlb 缺失、a f +A2Bla+A5A4B3 缺·失、a f +A2Bla+A3B4 缺失、a f +AlbBlb+A5A4B3 缺失、a f +AlbBlb+A3B4 缺失、a f +A5A4B3+A3B4缺失、α +AlaB2+A2Bla 缺失、ct +AlaB2+AlbBlb 缺失、ct +AlaB2+A5A4B3 缺失、ct +AlaB2+A3B4 缺失、a +A2Bla+AlbBlb 缺失、a +A2Bla+A5A4B3 缺失、α +A2Bla+A3B4 缺失、a +AlbBlb+A5A4B3 缺失、ct +AlbBlb+A3B4 缺失、α +A5A4Bg+A3B4 缺失、β +AlaB2+A2Bla 缺失、β +AlaB2+AlbBlb 缺失、β +AlaB2+A5A4B3 缺失、β +AlaB2+A3B4 缺失、β +A2Bla+AlbBlb 缺失、β +A2Bla+A5A4B3 缺失、β +A2Bla+A3B4 缺失、β +AlbBlb+A5A4B3 缺失、β +AlbBlb+A3B4 缺失、β +A5A4Bg+A3B4 缺失、α 1 +a+AlaB2 缺失、ct 1 +a+A2Bla 缺失、ct 1 +a+AlbBlb 缺失、ct 1 + a+A5A4B3 缺失、α ' + a +A3B4 缺失、ct ' + β +AlaB2 缺失、ct ' + β +A2Bla 缺失、ct ' + β +AlbBlb 缺失、ct 1 + β +A5A4B3 缺失、ct 1 + β +A3B4 缺失、α+β +AlaB2 缺失、α+β +A2Bla 缺失、α+β +AlbBlb 缺失、α+β +A5A4B3 缺失、α+β +A3B4 缺失;四缺材料ct 1 +α+β +AlaB2 缺失、ct 1 +α+β +A2Bla 缺失、ct 1 +α+β +AlbBlb 缺失、ct 1 +α+β +A5A4B3 缺失、ct 1 +α+β +A3B4缺失、α ' + a +AlaB2+A2Bla 缺失、ct ' + a +AlaB2+AlbBlb 缺失、ct f + a +AlaB2+A5A4B3 缺失、α ! + a+AlaB2+A3B4 缺失、α ! + a +A2Bla+AlbBlb 缺失、α ! + a +A2Bla+A5A4B3 缺失、α ! + a+A2Bla+A3B4 缺失、α ! + a +AlbBlb+A5A4B3 缺失、α ! + a +AlbBlb+A3B4 缺失、a f + a+A5A4B3+A3B4 缺失、a f + β+AlaB2+A2Bla 缺失、a f + β+AlaB2+AlbBlb 缺失、a f + β+AlaB2+A5A4B3 缺失、a f + β+AlaB2+A3B4 缺失、a f + β+A2Bla+AlbBlb 缺失、a f + β+A2Bla+A5A4B3 缺失、a f + β+A2Bla+A3B4 缺失、a f + β+AlbBlb+A5A4B3 缺失、a f + β+AlbBlb+A3B4 缺失、a f + β+A5A4B3+A3B4 缺失、α+β +AlaB2+A2Bla 缺失、α+β +AlaB2+AlbBlb 缺失、α+β +AlaB2+A5A4B3 缺失、α+β +AlaB2+A3B4 缺失、α+β +A2Bla+AlbBlb缺失、α + β+A2Bla+A5A4B3 缺失、α + β+A2Bla+A3B4 缺失、α + β+AlbBlb+A5A4B3 缺失、α+β +AlbBlb+A3B4 缺失、α+β +A5A4Bg+A3B4 缺失种子;五缺材料:α ' +α+β +AlaB2+A2Bla 缺失、α ' +α+β +AlaB2+AlbBlb 缺失、ct 1 +α+β +AlaB2+A5A4B3 缺失、ct 1 +α+β +AlaB2+A3B4 缺失、α ' +α+β +A2Bla+AlbBlb 缺失、ct 1 +α+β +A2B1^A5A4B3 缺失、α ' +α+β +A2Bla+A3B4 缺失、α ' +α+β +AlbBlb+A5A4B3 缺失、ct 1 +α+β +AlbBlb+A3B4 缺失、ct 1 +α+β +Α5Α4Β3+Α3Β4缺失、α ' +ct +AlaB2+A2Bla+AlbBlb 缺失、α ' + a +AlaB2+A2Bla+A5A4B3 缺失、α ' + a +AlaB2+A2Bla+A3B4 缺失、ct ' + a +AlaB2+AlbBlb+A5A4B3 缺失、ct ' + a +AlaB2+AlbBlb+A3B4缺失、α 1 + ct+AlaB2+A5A4B3+A3B4 缺失、α 1 + a +A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、ct 1 + a +A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、ct 1 + a +A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、ct 1 + a +AlbBlb+A5A4B3+A3B4缺失、α ' +β +AlaB2+A2Bla+AlbBlb 缺失、α ' + β +AlaB2+A2Bla+A5A4B3 缺失、a f + β+AlaB2+A2Bla+A3B4 缺失、a f + β+AlaB2+AlbBlb+A5A4B3 缺失、a f + β+AlaB2+AlbBlb+A3B4缺失、α 1 + β+AlaB2+A5A4B3+A3B4 缺失、a f + β +A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、α ' + β +A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、ct ' + β +A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、ct ' + β +AlbBlb+A5A4B3+A3B4缺失、ct + β +AlaB2+A2Bla+AlbBlb 缺失、α+β +AlaB2+A2Bla+A5A4B3 缺失、α+β +AlaB2+A2Bla+A3B4缺失、ct + β +AlaB2+AlbBlb+A5A4B3 缺失、α+β +AlaB2+AlbBlb+A3B4 缺失、α+β +AlaB2+A5A4B3+A3B4缺失、ct + β +A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、α+β +A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、α+β +A2Bla+A5A4B3+A3B4缺失、α + β+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、a f +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、α ! +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、α ! +AlaB2+A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、α +^laB2+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、α +A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、 α +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、a +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、α +AlaB2+A2Bla+A5A4B3+A3B4缺失、ct+AlaB2+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、a+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、β +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、β +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、β +AlaB2+A2Bla+A5A4B3+A3B4缺失、β+AlaB2+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、β+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失和AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失;六缺材料α ' + α + β+AlaB2+A2Bla+AlbBlb 缺失、ct ' +α+β +AlaB2+A2Bla+A5A4B3 缺失、ct ' +α+β +AlaB2+A2Bla+A3B4 缺失、α ! +α+β +AlaB2+AlbBlb+A5A4B3 缺失、α ! +α+β +AlaB2+AlbBlb+A3B4 缺失、ct ' + ct + β+AlaB2+A5A4B3+A3B4 缺失、ct ' + ct + β+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、ct ' +α+β +A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、α ' +α+β +A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、α ! + α + β+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、ct ! + a+AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、α ! + a +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、α ! + ct+AlaB2+A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、α ! +α+AlaB2+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、α ! + a+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、α ! +β+AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、α ! + β+AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、α f + β+AlaB2+A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、a f + β+AlaB2+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、α 1 + β+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、α 1 + β + α + β AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3 缺失、α f + β+AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、ct f + β+AlaB2+A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、a f + β+AlaB2+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、a f + β+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、α +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、a +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、β +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失种子;七缺材料ct ' +α+β +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3缺失、α ' +α+β +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A3B4 缺失、ct ' +α+β +AlaB2+A2Bla+A5A4B3+A3B4 缺失、ct ' +α+β +AlaB2+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、ct ' +α+β +A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、ct ' +ct+AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、α ! + β+AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失、α+β+AiaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4 缺失种子;全缺材料ct ' +α+β +AlaB2+A2Bla+AlbBlb+A5A4B3+A3B4全缺种子,F2代种子也可不鉴定,播种种植,单株收获,再单株内种子釆用SDS-PAGE鉴定是否为7S和IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺、五缺、六缺、七缺和全缺种子;B.对获得的7S和IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺、五缺、六缺、七缺和全缺材料,加代稳定和扩繁,在加代稳定和扩繁过程中,继续釆用SDS-PAGE法鉴定7S和IlS组分蛋白亚基缺失的遗传稳定情况,淘汰遗传不稳定株,留下遗传稳定株,同时配合脂肪氧合酶缺失、产量和抗病性进行选择; C.最终通过聚合育种的方式获得各种类型的、遗传稳定的7S和IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺、五缺、六缺、七缺和全缺材料;并进而培育成品系。
5.根据权利要求2 4中任一项所述的一种系列优质蛋白加工专用型大豆种质的创制新方法,其特征在于所述的取子叶,采用SDS-PAGE法鉴别方法如下将3-10mg所取样品磨碎,加入100 μ I样品缓冲液,4°C下过夜,点样前涡旋混匀;其中所述的样品缓冲液配方为I % SDS, O. lmol/LTris-HCl, O. 01mol/L β -巯基乙醇,O. lg/L 溴酌·蓝,150g/L 鹿糖,ρΗ8· O。
6.根据权利要求I所述的一种系列优质蛋白加工专用型大豆种质的创制新方法,其特征在于所述的大豆种子主要贮藏蛋白亚基缺失基因供体材料主要是通过从我国大豆种质资源中筛选获得。
7.根据权利要求I所述的大豆种子主要贮藏蛋白亚基缺失基因供体材料也可以通过诱变育种方式获得。
8.根据权利要求I所述的一种系列优质蛋白加工专用型大豆种质的创制新方法,其特征在于所述的大豆种子蛋白亚基缺失基因聚合过程中,在采用杂交育种方法的基础上,结合回交育种方法。
9.根据权利要求I所述的大豆种子蛋白亚基缺失基因的鉴定方法,在采用SDS-PAGE方法基础上,结合分子检测手段进行。
10.按照权利要求I所述的方法创制的各种类型的、遗传稳定的大豆种子7S和IlS组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺、五缺、六缺、七缺和全缺材料,及其培育出的品系和品种。
全文摘要
本发明公开了一种系列优质蛋白加工专用型大豆种质的创制新方法。利用我国大豆种质资源中存在的丰富的种子主要贮藏蛋白(7S和11S组分)亚基缺失基因,通过聚合育种和杂交育种的方式并结合SDS-PAGE法鉴定和选择,首先创制出7S组分蛋白亚基缺失种质、11S组分蛋白亚基缺失种质以及7S+11S组分蛋白亚基全缺种质,进而再利用这些特异性种质,通过与我国目前主推品种分别配置杂交组合,通过选择和稳定,最终获得各种类型的、遗传稳定的7S和11S组分蛋白亚基单缺、双缺、三缺、四缺、五缺、六缺、七缺和全缺材料,并进而培育成品系,从而加快我国蛋白加工专用型大豆品种的培育进程,为我国大豆蛋白加工利用提供优质原材料。
文档编号A01H1/04GK102939899SQ20121049286
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者麻浩, 何小玲, 刘春 , 张国敏, 杨艳 申请人:南京农业大学
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