Changes In Protein and Its Components of High and Low Protein Varieties during Seed Development and Maturation of Soybeans

대두(大豆) 고저단백질(高低蛋白質) 품종(品種)의 성숙중(成熟中) 종실(種實)의 발육(發育)과 단백질(蛋白質) 및 그 구성분(構成分)의 변화(變化)

This study was conducted to characterize comparatively the accumulative patterns of protein and oil, temporal changes in electrophoretic components of proteins during seed development and maturation for the soybean varieties with high, medium and low protein contents. 1. The dry matter of the developing seed increases slowly for the first 22 days after flowering, followed by rapid linear increase for 20 to 30 days and further slow increase for 5 to 15 days attaining its maximum. During the period 12 to 27 days after flowering the protein content of seed increases rapidly while oil content increases rapidly. Following this period of rapid changes, there was period of slow increase until 40 to 47 days after flowering and no seizable further change in the content of both protein and oil. 2. The high protein variety, Saikai # 20, was characterized by shorter period and lower rate of decrease in protein content during the early period, followed by longer period and higher rate of increase in protein content, with earlier stop of oil accumlation during the seed development. 3. The low protein and high oil variety, Shelby, was characterized by longer period of decrease in protein content and shorter period of increase in protein content in contrast to the longer period of slow oil increase during seed development. 4. The temporal pattern of protein component accumulation during seed development was distinctly different among varieties differing in protein content. The time of distinct appearance of all the protein components identifiable in the matured seeds was in accordance with the end of d crease in the protein content of seed. A component having Rm of 0.03 which was absent in the matured seeds was identifiable during the first 17 days after flowering. 5. The high protein variety, Saikai # 20, had much higher compositioral ratio of the component a from the early days of seed development and it continued to increase until 47 days after flowering, while the increase in the composition of the component a stopped as early as 27 days after flowering in the other lower protein varieties. 6. The composition of the component b increased during the period from 17 to 42 days after flowering in all the varieties tested, but the rate of increase during the period was lowest in the high protein variety, Saikai # 20.

본(本) 실험(實驗)은 대두(大豆)의 성숙중(成熟中) 종실(種實)의 발육(發育)과 단백질(蛋白質) 및 그 구성분(構成分)의 변화(變化)에 관한 고저단백질(高低蛋白質) 품종간(品種間)의 생리적(生理的) 차이를 밝히고자 고단백품종(高蛋白品種) 서해(西海)20호(號), 중단백품종(中蛋白品種) 광교(光敎) 및 저단백품종(低蛋白品種) Shelbv를 공시(供試)하여 종실(種實)의 발육상황(發育狀況), 단백질(蛋白質) 및 지방함량(脂肪含量) 변화(變化), disc polyacrylamide gel 전기영동법(電氣泳動法)에 의한 단백질구성분(蛋白質構成分)의 조성변화(組成變化) 등을 조사(調査)하였던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 대두(大豆) 종실(種實)은 대체(大體)로 개화후(開化後) 22일(日)까지 완만(緩慢)히 그 이후(以後) 20~30일간(日間) 직선적(直線的)으로 급속(急速)히, 그후 5~15일간(日間) 서서히 건물중(乾物中)이 증가(增加)되어 최고(最高)에 달하며, 개화후(開化後) 12일(日)부터 27일(日)까지 단백질함량(蛋白質含量)은 급속(急速)히 감소(減少)되는 반면에 지방함량(脂肪含量)은 급격(急激)히 증가(增加)되고 그 후부터 개화후(開化後) 40~47일(日)까지는 단백질(蛋白質)과 지방함량(脂肪含量) 모두 서서히 증가(增加)된 후 성숙기(成熟期)까지 큰 변화(變化)가 없었다. 2. 고단백품종(高蛋白品種) 서해(西海)20호(號)는 광교(光敎) 및 Shelby에 비해 전(全) 성숙기간(成熟期間)에 대한 비율(比率)로 보아 성숙초기(成熟初期)의 단백질(蛋白質) 함량(含量) 감소기간(減少期間)이 짧고 감소율(減少率)도 적었으며 그후 단백질함량(蛋白質含量) 증가기간(增加期間)이 길고 증가율(增加率)도 큰 특성(特性)을 보였으나, 지방(脂肪) 축적(蓄積)은 일찍 정지(停止)되었다. 3. 저단백(低蛋白) 고지방품종(高脂肪品種) Shelby는 서해(西海)20호(號) 및 광교(光敎)에 비해 전(全) 성숙기간(成熟期間)에 대한 단백질함량(蛋白質含量) 감소기간(減少期間)이 길고 증가기간(增加期間)은 짧았으며, 지방함량(脂肪含量)의 증가기간(增加期間)이 특히 길었다. 4. 종실(種實)의 성숙과정중(成熟過程中) 단백질구성분(蛋白質構成分)의 변화양상(變化樣相)은 품종간(品種間) 차(差)가 뚜렷하였고, 완숙종실(完熟種實)의 단백질구성분(蛋白質構成分)들이 모두 출현(出現)하는 시기(時期)는 종실(種實)의 단백질함량(蛋白質含量) 감소(減少)가 끝난 시기(時期)와 대체(大體)로 일치(一致)되었으며, 상대이동도(相對移動度)가 가장 작은 단백질(蛋白質)(a'=Rm 0.03)이 개화후(開花後) 17일(日)까지는 존재(存在)하였으나 그 이후(以後)에는 없었다. 5. 고단백품종(高蛋白品種) 서해(西海)20호(號)는 광교(光敎) 및 Shelby에 비해 단백질구성분(蛋白質構成分) a($a_1+a_2+a_3$)의 조성비율(組成比率)이 성숙초기(成熟初期)에서부터 계속 높았고 개화후(開花後) 47일(日)까지 계속 증가(增加)되었으나, 광교(光敎)와 Shelby에서는 구성분(構成分) a의 조성비율(組成比率)이 개화후(開花後) 27일경(日頃) 이후(以後) 거의 변화(變化)되지 않았다.