中文摘要：

关于小麦面筋交联的分子机制近40年一直沿用二硫键交联假说。2001年Tilly博士提出了面筋交联的酪氨酸理论。其实验结果不仅证明面筋中存在酪氨酸交联，而且暗示面粉中可能存在催化酪氨酸交联的酶。虽然在哺乳动物和线虫中已经发现了可直接催化酪氨酸交联的酶，但关于植物中酪氨酸交联酶的研究在国内外尚未见报道。大量文献、蛋白核酸序列和初步的实验结果使我们确信面粉中存在酪氨酸交联酶。并拟从蛋白和基因两方面入手，纯化面粉中的酪氨酸交联酶，系统分析其酶学性质；克隆该酶的基因,并通过原核表达验证该基因的生物学功能。本课题旨在阐明面筋酪氨酸交联的催化机理，支持和完善面筋交联的新理论。在此基础上建立小麦品质改良的新策略，并为食品工业中大量使用的具有致癌隐患的化学添加剂找到安全的替代品。

结论摘要：

2001 年Tilly 博士提出了面筋交联的酪氨酸理论，并暗示面粉中可能存在催化面筋蛋白酪氨酸交联的酶。本研究试图从小麦种子中纯化该类酶并克隆其对应基因。化学法合成Dityrosine标准品，建立了高压液相色谱和荧光分光光度两种测定的方法。利用离子交换、分子排阻柱层析从面粉中纯化到36kD的酶蛋白wsPOX，其具有酪氨酸交联活性，也具有过氧化物酶活性，质谱和N-末端分析表明，该蛋白与大麦胚乳特异过氧化物酶BP1高度同源。通过RT-PCR克隆了其cDNA。在基本面粉中添加wsPOX+H2O2可显著延长形成时间和稳定时间，提高品质指数。依据动物和昆虫中具有催化酪氨酸交联以及植物中具有类似结构域的FEEBLY及PIOX，以EST拼接结果为直接参考，从小麦腊熟期种子中克隆wDOX基因cDNA，利用细菌表达系统表达并纯化了该酶。构建了两种该基因的RNAi载体，通过基因枪介导的遗产转化获得转基因植株。为了进一步阐明植物DOX的生物学功能，开展了对模式植物拟南芥中该基因同源基因DOX1和DOX2的研究。