Способ контроля силы муки мягкой пшеницы

 

Использование: хлебопекарная промышленность , способы контроля силы муки мягкой пшеницы. Сущность изобретения: электрофорез в 8 - 10%-ном геле в присутствии додецил-сульфата натрия, гистохимическое выявление с использованием Кумасси Р-250, денситометрирование, определение соотношения содержания низкомолекулярныхпроламиновс молекулярными массами 25 и 27 кД. К сильной относят муку со значением соотношения выше 4,5 к средней по силе муке - от 1,5 до 4, а к слабой - ниже 1,5. 2 ил., 1 табл.

союз соВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 4855243/13 (22) 30.07,90 (46) 15.07,92. Бюл,N 26 (71) Институт ботаники АН КазССР (72) А.Т.Иващенко, P.Ì,Áèÿøåâ и С.И:Абугалиева (53) 664.761 (088.8) (56) Оценка качества зерна. Справочник: Определение физических свойств теста, М, ВО

"Агропромиздат", 1987, с.70 — 88, Демкин П.П. Глиадины сильных пшениц. — Н.Т. Бюл. ВНИИ растениеводства, 1987, М 173, с.22 — 26.

Севастьянова С.С. и др, Сопряженность субъединичного состава суммарных запас-: ных белков с хлебопекарным качеством пшеницы. Молекулярные механизмы генетических процессов. 6 Всесоюзный симпозиум. M„03.02.1987. Тез. докладов, M„

1987, с.140.

Изобретение относится к исследованию или анализу веществ. в частности муки; и может быть использовано при направленном улучшении хлебопекарных качеств муки мягкой пшеницы в селекционной работе.

Известны следующие способы оценки силы муки пшеницы: определение физиче ских свойств теста на альвеографе Шопена, на фаринографе Брабендера, миксофари- . нографе Брабендера..

Недостатком указанных методик является то, что для их применения требуется 10 — 500 г зерна или муки. Поскольку на начальных этапах селекционных работ исследова. телй располагают минимальными количествами семенного материала в несколько зерен, требуется разработка методов, позволяющих получать искомые результаты при использовании нескольких

» Ы 1748059 Al (51)5 G 01 N 33/10 i08$

2 (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ СИЛЫ МУКИ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ (57) Использование: хлебопекарная промышленность, способы контроля силы муки мягкой пшеницы. Сущность изобретения: электрофорез в 8 — 10, -ном геле в присутствии додецил-сульфата натрия, гистохимическое выявление с использованием

Кумасси P-250, денситометрирование; определение соотношения содержания низкомолекулярных проламинов с молекулярными массами 25 и 27 кД. К сильной относят муку со значением соотношения выше4,5 к средней по силе муке — от 1,5 до 4, а к слабой — ниже 1,5, 2 ил„1 табл. или даже одной зерновок. Кроме перечисленных методов для оцейки силы муки применяют электрофоретическое разделение проламинов в полиакрйламидном геле (ПААГ). Недостатокданногоспособа втом, что он не дает полной информации о полипептидном составе проламинов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, экпюяающий эеектрофореэ е ),р градиенте 8 — 207; ПААГ высокомолекулярных проламинов йшеницы, их гистохимическое выявление, . разделение электрофореграммы на три зоны: А (100 — 55 кД), Б (55 — 45 кД) и В (45 кД), денситометрирование и нахождение так называемого биохимического фактора качества (БФК)— отношения сумм площадей пиков в зонах А и Б, изменяющегося от 1 до 2. Данный показатель, коррелирующий с технологическими

1748059 хлебопекарными свойствами, позволяет судить о силе муки пшеницы..

Запасные белки с молекулярными массами 45 — 55 кД характеризуются высоким уровнем полиморфизма. В ариабельность этих белков обусловлена изменчивостью типа сдвига электрофоретической подвижности и наличием вариантов, которые характеризуются присутствием/отсутствием определенных компонентов. Значительные различия по этой фракции белков касаются количества отдельных полипептидов. Все это затрудняет получение адекватной оценки о связи полипептидного состава запасных белков с технологическими показателями качества муки пшеницы, В связи с этим возможны относительно частые исключения в предварительной оценке потенциальных технологических качеств сортов пшеницы на основе электрофоретических спектров запасных белков выше указанного диапазона молекулярных масс. Следовательно, недостатками прототипа являются учет большого числа компонентов, а также малый интервал изменчивости БФК. В прототипе при использовании ПААГ с градиентом концентрации 8 — 20/, полипептиды с молекулярными массами 25 и 27 кД не дифференцируются, поэтому данные не приведены, Приготовление градиентного геля связано с большими затратами времени, которое требуется на его формирование и полимеризацию (до 20 ч). Кроме этого, значительно возрастает продолжительность самого электрофореза, в данном случае до 6 ч. Применение градиентного геля 8 — 20 /, в прототипе было обусловлено в первую очередь стремлением максимально улучшить качество разделения сложной и полиморфной фракции запасных белков пшеницы, характеризующихся молекулярными весами в пределах от 45 до 100 кД.

Использование геля с концентрацией 8 или

10/ приводило к получению фактически идентичных результатов.

Целью изобретения является повышение надежности оценки силы муки, упрощение способа, сокращение затрат времени, реактивов и семенного материала.

Для достижения этой цели использовали методику диск-электрофореза в полиакриламидном геле (8 /) в присутствии додецил-сульфата-натрия (Latmmii, 1970), позволяющую разделить белковые компоненты по молекулярной массе с последующим гистохимическим выявлением в присутствии Кумасси R-250 и денситометрированием электрофореграмм, В качестве показателя силы муки различных сортов мягкой пшеницы использовали фракций

5 i 0

50 спирторастворимых полипептидов с молекулярными массами 25 и 27 кД. Полипептиды с молекулярной массой 25 кД имеются фактически у всех сортов, варьирует только их относительное количественное содержание. Для полипептидов с молекулярной массой 27 кД характерен полиморфизм типа присутствия/отсутствия, а также количественная изменчивость. Соотношение содержания этих белков(26/27 кД), обозначенное нами через Q, на денситограммах коррелирует с показателем удельной работы деформации теста, определяющим в основном хлебопекарные качества муки, Для сильных пшениц значение Q выше 4,5; для средних по силе муки сортов — от 1,5 до 4 и для слабых — не превышает 1,5. Таким образом, удельная работа деформации теста зависит от количественного содержания полипептидов с молекулярной массой 25 кД. Увеличение содержания фракций белков с молекулярной массой 27 кД приводит к снижению данного физического качества теста, На фигЛ приведены денситограммы проламинов пшеницы сортов Днепровская

521,(а) и Спартанка (б); на фиг.2 — сопряженность качества муки (удельной работы деформации теста) 28 сортов мягкой пшеницы с компонентным составом низкомолекулярных проламинов, Проведено электрофоретическое разделение проламинов 28 сортов мягкой пшеницы Triticum aestivum по методике диск-электрофореза в ПААГ в присутствии додецил-сульфата-натрия с йоследующим гистохимическим выявлением их. Окрашивание белков проводили по стандартной методике в присутствии Кумасси R-250.

Денситометрировали негативы на микроденситометре МД-100 "Карл Цейсс" Йена (ГДР). Рассчитывали 0 — отношение высот пиков 1 и 2 проламинов с молекулярными массами 25 и 27 кЛ соответственно. Обнару>кена корреляция между значениями Q u определенными для каждого сорта показателями удельной работы деформации теста с помощью альвеографа Шопена. Коэффициент корреляции, равный 0,88, указывает нэ устойчивую достоверную связь между силой муки иотношениемвысот пиков проламинов с молекулярными массами 25 и 27 кД.

Каждый из 28 сортов, использованных для анализа, соответствовал сильным — Q 4,5 (фиг.1а); средним — значение Q от 1,5 до 4 или слабым пшеницам — Q 1,5 (фиг,1б), Данные сведены в таблицу.

Использование предлагаемого способа оценки генотипов мягкой пшеницы на повышенное качество зерна позволяет сократить

1748059 затраты времени, реактивов и семенного материала; позволяет повысить надежность оценки силы муки пшеницы за счет использования генетически мономорфной <рракции низкомолекулярных проламинов с молекулярной массой 25 кД как показателя качества.

Формула изобретения

Способ контроля муки мягкой пшеницы, предусматривающий электрофоретическое разделение проламинов пшеницы в полиакриламидном геле, гистохимическое выявление в присутствии Кумасси R-250, денситометрирование с последующим устаI новлением показателя, коррелирующего с силой муки мягкой пшеницы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности, упрощения и сокращения времени, электрофоретическое разделение проламинов пшеницы осуществляют дополнительно в присутствии додецил-сульфата натрия, а в качестве показателя силы муки мягкой пшеницы используют соотношение содержания низкомолекулярных проламинов с мол.м, соответственно 25 и 27 кД, причем к сильной относят муку со значением соотношения выше 4,5, к средней по силе муке — от 1,5 до 4, а к слабой — ниже 1,5.

Отношение

ВЫСОТ ПИКОВ C мол. массами

25 и27к, Q

Сила муки

Сорт

N сорта на фиг, 2

Удельная работа деформации теста

2

4

6

8

11

12

13

14

16

17

18

19

21

22

23

24

26

27

Спартанка Л-79

Загоока Л-369

Днепровская 521 Л-1178

Якорь Одесский Л-383

Бахмалесская Л-33

Херсонская 84 Л-38

Безостая 1 Л-71

Казахстанская 10 f1-1306

Стремнинка Л-1076

Днестрянка Л-1100

Карлыгаш Л-31

Спартанка Л-32

Донская полуинтенсивная Л-1082

Саратовская 29 Л-1372

Безостая 1 Л-546

Безостая 1 Л-933

Безостая 1 Л-522

Саратовская 29 Л-152 1

Донская полуинтенсивная Л-1126.

Безостая 1 Л-87

Карабалыкская 89 Л-1245

Южная 12 Л-1089

Зерноградка 6 Л-1131

Омская 19 Л-1635

Эритроспермум 604 Л-1109

Богарная 56 Л-13

Интенсивная Л-11

Омская 19 Л-1623

33

76

78

157

236

249

247

278

289

337

339

362

362

441

432

428

484

487

598

622

1,88

1,08

1,19

0.9

0,74

1,04

0,95

2,65

3,00

3,38

2,16

3,31

3,45

2,82

2,67

3,26

3,43

4.6

3,65

3,15

3,59

3,76

3,75

4,0

5,6

4,55

4,7

4,52

Средняя

Слабая

Слабая

Слабая

Слабая

Слабая

Слабая

Средняя

Средняя

Сред яя . Средняя ,Средняя

Средняя

Средняя

Средняя

Средняя

Средняя

Сильная

Средняя

Средняя

Средняя

Средняя

Средняя

Сильная

Сильная

Сильная

Сильная

Сильная

1748059 айаг s

28 6 2

Ф р3 2,0 f3 17 fg-.22 м

1Ф

6

200 400 600 фй2. Д

Составитель Н. Арцыбашева

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И, Муска

Редактор Н, Горват

Производственно-издател.ский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2501 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5