本发明专利技术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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于作物遗传育种和品质改良与利用领域，涉及。
技术介绍
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，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。
技术实现思路
本专利技术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本文档来自技高网...
【技术保护点】
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11S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，创制出7S组分蛋白亚基(α′+α+β)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；(3)适宜于我国大豆各主产区的7S和11S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、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，从而为大豆蛋白加工利用提供优质专用型加工原料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：麻浩，何小玲，刘春，张国敏，杨艳，
申请(专利权)人：南京农业大学，
类型：发明
国别省市：
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