| 单词 | 大豆脂肪氧化酶缺失系 |
| 释义 | 【大豆脂肪氧化酶缺失系】 拼译：lipoxygenase lacking lines of soybeans 脂肪氧化酶为一种能催化氧对亚油酸、花生四烯酸等不饱和脂肪酸和含有这种不饱和脂肪酸脂类的氧化作用，也能催化类胡萝卜素氧化成无色物质，它主要存在于大豆和谷类中。1932年安德烈(E．Andre)和侯(K．W．Hou)在大豆中首次发现脂肪氧化酶，后来在动物组织中也曾发现。从大豆中提取的脂肪氧化酶为结晶状，分子量为102000，等电点H+浓度为3．98μmol／L。 脂肪氧化酶是豆油氧化后产生不良气味和各种大豆食品产生豆腥味的主要原因。其不良气味和豆腥味，认为是由于大豆脂类的氧化而产生的己醛、己烯醛等中级醛类所致，这种醛类与蛋白质结合后就不易去掉。而大豆种子的脂肪氧化酶至少有3种同功酶L－1、L－2、L－3。在大豆食品的加工上，虽然利用加热处理的方法来防止豆油氧化和豆腥味的发生，但加热处理同时也带来大豆蛋白质的变性和不溶性，降低大豆食品品质。随着大豆脂肪氧化酶各同功酶缺失基因的发现，使这种酶在遗传上的控制成为可能。用脂肪氧化酶缺失的大豆生产豆油和各种大豆食品，可以降低成本，提高品质，对进一步开发利用全脂的或脱脂的大豆制品具有重要意义。1981～1982年，希尔德布伦德(Hildebrand)和何马伟茨(Hymowitz)对美国保存的数千个大豆品种，利用分析L－1活性(L－2、L－3不显示活性的H+浓度l0－9mol／L符近显示活性)的方法，筛选出L－1缺失的两个品种PI133226和PI408251，认为L－1缺失性是由单个隐性基因所支配。1983年，喜多村启介等对莱米利(Laemmli)系统的SDS－凝胶电泳加以改良，创造了将3种同功酶以电泳速率不同的3个酶带来分离和检测的方法，并且利用这个方法对日本农林省保存的几千个大豆品种进行筛选，发现了L－3为缺失的早生夏和一号早生两个品种；同一年，戴维斯(S．D．Davies)等发现了L－2为缺失的PI86023。1982年，希尔德布伦德用脂肪氧化酶L－1为缺失的品种PI133226、PI408251与正常脂肪氧化酶活性的Williams、Forrot、Columbia和Altona进行杂交，所有F1种子都有脂氧化酶活性。F2分离率表明，脂肪氧化酶的存在是受单个显性基因LX1所控制。1985年，喜多村等用电泳法分析铃丰(普通大豆)×PI86032(L－2缺失)杂交的F2及F3种子结果表明，L－2缺失特性是受单一隐性基因lX。支配。金伦范以lX。、lX。基因符号分别表示隐性等位基因及支配产生L－2的显性等位基因。他们还进一步研究了LX1、LX。、LX。基因之间连锁情况，结果表明LX2位点对于LX，和LX。位点分别是独立遗传。对L－1与L－2缺失系杂交的F2和F3代种子分析发现，LX1等位基因与LX2等位基因是紧密连锁的。1986年戴维斯也获得了同样的结果。喜多村等进一步用回交的方法将脂肪氧化酶各同功酶缺失基因转育到当地栽培品种铃丰而培育了铃丰近等基因系。这些同位系之间进行杂交以后，用系统育种的方法培育了具有双重缺失性的铃丰系关东101号(L2、L－3缺失)和关东102号(L－1、L－3缺失)。通过对产量等农艺性状的鉴定结果认为，脂肪氧化酶双重缺失系统与轮回亲本铃丰比较没有任何异常现象。1987年，美国普渡大学也培育了脂肪氧化酶双重缺失系统LX，LX。－4－4和LX2LX，－2－4。1987年莫特巴(Motoba)等指出，和腥味最有关系的是L－2。1990年，喜多村等利用L－2、L－3双重缺失大豆调制的豆浆几乎没有豆腥味。豆浆做为补品，价格便宜，可在面包、面条、火腿、汉堡牛肉饼等食品中添加，没有腥味的豆浆可以成为这些的良好食品；而且这种大豆及其豆粉在贮藏过程中脂类氧化物的积累少，可以抑制贮藏过程中大豆品质的下降。1989～1990年期间，日本九州农业试验场的羽鹿牧太等人和筑波农业研究中心的喜多村等人各自独立地培育了一个脂肪氧化酶3种同功酶全部缺失的系统。羽鹿等培育的脂肪氧化酶全缺系统是自关东101号与关东102号杂交2代种子经γ射线15kR照射的M3代种子，以子叶一小部分用SDS-PAGE电泳来筛选的1粒种子培育的。喜多村等培育的是关东101号种子经γ射线40kR照射的M2代种子，同样以子叶一小部分用SDSPAGE电泳来筛选的1粒种子培育的，并且确认了两个系统的脂肪氧化酶全缺特性都能够遗传。根据脂肪氧化酶全缺系统与铃丰杂交2代的分析结果，证实了L－1缺失性和L－2缺失性的紧密连锁所表现的不分离性。1988年，烟中显和认为大豆茎叶等营养组织中也有在激素的形成、创伤的抗菌性等植物生理上起重要作用的另一种脂肪氧化酶。1990年，喜多村对铃丰、关东101号、关东102号以及脂肪氧化酶全缺系统的种子和叶片的脂肪氧化酶活性进行测定后指出，脂肪氧化酶全缺系统的种子中实质上没有脂肪氧化酶的活性，而在叶片上脂肪氧化酶的活性则与铃丰、关东101号、关东102号的水平相同。所以认为大豆种子中脂肪氧化酶全部缺失而导致的生理或农艺性状上不存在不良影响，从而进一步认为大豆种子脂肪氧化酶对大豆的生命活动来讲不是必不可少的，似乎在植物生理活动中不起重要作用。从1990年九州农业试验场所进行的脂肪氧化酶全缺系统的栽培试验来看，本系统与关东101号、102号以及铃丰之间在农艺性状上没有显著差异。因此认为脂肪氧化酶全部缺失的大豆栽培品种的培育是可能的。在美国，普渡大学和Central Soya已正式共同着手进行脂肪氧化酶缺失性大豆品种的选育工作。巴西、韩国等国家也在推进选育无腥味大豆品种的工作。大豆脂肪氧化酶全部缺失系统，在大部分农艺性状上表现正常。但是，1990年喜多村认为这种特性与大豆抗病虫性等抗逆性的关系需要进一步研究鉴定。为了培育脂肪氧化酶全部缺失品种，并且在生产上利用，首先需要更广泛地对大豆品种资源进行筛选和利用射线处理等方法创造新的脂肪氧化酶缺失类型，以便丰富其遗传基础。脂肪氧化酶缺失特性的遗传和生理、生化以及在射线照射下脂肪氧化酶消失机制等问题的研究有待进一步深化和系统化。大豆脂肪氧化酶全部缺失的特性需要进一步与优质蛋白或高蛋白、高碳水化合物等其他品质性状聚合，以便培育出各种适应于不同大豆食品的品种。在这方面，脂肪氧化酶全部缺失特性有很大的利用价值和发展前景。【参考文献】：1 D F Hildebrand，T Hymowitz．Crop Science，1982，22∶851～8532 K Kitamura，C S Davies，N Kaizuma．Crop Science，1983，23∶924～9273 K Kitamura．Agnicultural Biological Chemisthy，1984，48∶2339～23464 胡明祥．大豆科学，1989，7(3)∶231～2385 喜多村启介，石本政男，羽鹿牧太．种子生理生化学研究会第11回研究会讲演要旨集，54～55(延边农学院金伦范副教授撰；胡明祥审) |
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