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小麦多酚氧化酶的研究发展

来源: http://www.grain17.com/  类别:新闻中心  更新时间:2014-07-28  阅读


    自 2005 年中国放开配额管理以来,国外小麦进口幅度呈明显增加趋势,对中国优质小麦市场带来了很大冲击。随着人民生活水平的提高,食品加工业和消费者对小麦的品质提出了新的要求:制粉业和食品加工业要求出粉率高、灰分少、面粉色泽洁白;消费者不仅要求营养价值较高,而且要求色、香、味俱佳。小麦面粉和面食品的感官品质(尤其色度)是小麦磨粉品质和面食品的主要评价指标,特别是面条、馒头、饺子、烙饼等中式食品对白度的要求相当高。中国小麦面粉等级标准也对白度提出了要求:一级面粉白度大于 76%,二级大于 75%,三级大于 72%。有些制粉业为了迎合消费者,向面粉中添加增白剂以改善面粉白度。

    由于 BPO 的危害,一些国家和地区已经禁止向面粉中添加对人身健康有害的增白剂,中国也做了相应的添加标准。因而,中国优质专用小麦的品质改良和高白度小麦品种的选育显得尤为重要。面粉白度是衡量面粉品质的重要性状之一,受许多遗传和环境控制。影响面条、馒头、饼干等面食品 的 外 观 和 色 泽,主要取决于类胡萝卜素和多酚氧化酶 的含量。其中,多酚氧化酶与小麦面粉及其面食品在加工、贮藏中的褐变直接相关。同时,PPO 种类的遗传变异和表达差异也决定小麦籽粒中的 PPO 活性高低,从而直接或间接影响面粉的白度。

    目前,国内外在小麦多酚氧化酶生化机理、分布和分子生物学遗传分析以及与品质关系等方面已经开展了大量的研究。笔者综述了近些年来小麦 PPO 的研究进展,分析了多酚氧化酶的表达特性以及对小麦品质的重要影响,希望为小麦高白度新品种选育提供思路。满仁期多酚氧化酶同工酶谱带最多,随后,低分子量区多酚氧化酶同工酶谱带浓度不断下降,到蜡熟期,低分子量区同工酶谱基本不存在,干燥籽粒未检测到同工酶谱带。

    在籽粒同一发育时期,品种间同工酶谱带非常相似。小麦 PPO 不仅在植株体内分布不均一,其活性在品种和地点间存在着显著差异。与普通小麦相比,硬粒小麦的 PPO 活性就要低很多。环境、基因型及其互作对小麦面粉 PPO 活性都有着显著影响,如 Baik 等种植在澳大利亚和美国的同一品种籽粒 PPO 活性之间存在显著差异,但对同一地点的不同品种进行比较,基因型则是影响 PPO 活性的主要因素,不同品种间 PPO 活性相差很大。PPO 的表达存在组织和时空特异性,通过转基因的方法来调节 PPO 基因的表达将是研究热点。

    由于 PPO 在植物的抗病虫害侵染、光和作用以及花色形成等方面发挥着重要作用,所以必须要考虑 PPO 下调表达对植物产生的负面影响。弄清小麦 PPO 基因的表达模式,将 PPO 在特定的器官和组织中选择调节 PPO 表达,使其在植株的营养器官中强烈表达,增强植株的抗病性;而在籽粒中微量表达或不表达,将其对面制食品的褐变影响降至最低,是切实可行的思路。中国粮油仪器在线  http://www.grain17.com/