小麦Glu-D3和Glu-B3位点LMW-GS基因特异引物设计与PCR扩增

用CTAB法提取小麦基因组DNA ,根据GenBank中公布的已知LMW GS基因序列 ,设计并合成染色体位点特异PCR引物 1～ 7;利用特殊小麦材料———六倍体普通小麦阿勃二体、1A、1B和 1D缺体 ,四倍体小麦及二倍体的一粒小麦和节节麦的基因组DNA为模板 ,在优化的PCR体系下进行特异性扩增和引物验证。结果表明 :引物 3和引物 4为小麦谷蛋白Glu D3位点LMW GS基因特异PCR引物 ,用其进行扩增时 ,循环反应条件为 :94℃变性 1min ,6 2℃退火 1min ,72℃延伸 2min。扩增产物大小约 1.6 0kb ,包括了启动子和完整编码区。引物 5和 7为小麦谷蛋白Glu B3位点LMW GS基因特异PCR引物 ,用其进行扩增时 ,循环条件为 :94℃变性 1min ,6 4℃退火 1min ,72℃延伸 2min。扩增产物大小约 1.4 5kb左右 ,包括了启动子和完整编码区。此外 ,用引物 3和 4通过PCR技术克隆到小偃 6号小麦Glu D3位点LMW GS基因(登录号为AY2 6 336 9) ;该基因编码的LMW GS含 9个Cys残基。这是首次发现含 9个Cys残基的LMW GS基因。它可能是小偃 6号加工品质优良的主要原因之一。

小麦低分子量麦谷蛋白基因座位Glu-D3位点的分子进化

小麦Glu-3位点含有低分子量麦谷蛋白(low-molecular-weight glutenin subunit, LMW-GS)基因、部分醇溶蛋白基因和抗病基因,其对品质改良和抗病育种具有重要意义。为了解析小麦Glu-D3位点和探讨其六倍体化,本研究从已发表的普通小麦基因组中截取了Glu-D3位点序列。该序列共7.51 Mb,包含49.07%的重复序列/元件。我们从中预测得到共163个基因,其中8个LMW-GS基因,6个醇溶蛋白基因和34个抗病基因。在整个位点,基因间的平均距离为46.07 kb。通过和普通小麦D基因组供体粗山羊草Glu-D3位点的共线性分析,我们发现六倍体化使得普通小麦的Glu-D3位点发生了两处片段倒置(0.91～3.12 Mb和3.97～5.14 Mb)和两处大片段(0.91～3.12 Mb和3.97～5.14 Mb)插入,但未对LMW-GS基因的编码区造成影响。进化树分析表明,普通小麦Glu-D3位点的基因可能来源于不同的粗山羊草品系。这项工作将有助于人们理解Glu-D3位点的组成和结构以及六倍体化对D基因组结构等方面的影响。

黄淮麦区南片小麦 Glu-3位点等位变异分析

小麦的加工品质与低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)组成息息相关。为了尽快改良黄淮麦区小麦加工品质,应用STS分子标记与SDS-PAGE相结合的方法对小麦低分子量谷蛋白亚基Glu-A3、Glu-B3与Glu-D3位点的等位基因变异类型进行检测。结果表明:黄淮麦区南片356份小麦品种(系)中共检测到15种Glu-3位点等位变异,Glu-A3位点含Glu-A3a、Glu-A3b、Glu-A3c和Glu-A3d共4种等位变异,其分布频率分别为12.1%,13.5%,41.0%,33.4%;GluB3位点含Glu-B3a、Glu-B3b、Glu-B3d、Glu-B3f、Glu-B3g、Glu-B3h、Glu-B3i和Glu-B3j共8种等位变异,其分布频率分别为8.71%,8.99%,23.0%,5.90%,7.30%,3.65%,0.28%,42.1%;Glu-D3位点含Glu-D3a、Glu-D3b和Glu-D3c共3种等位变异,其分布频率分别为40.2%,29.8%,30.0%。等位变异组合Glu-A3c/Glu-B3j/Glu-D3a分布频率最高(10.7%)。通过优质亚基的转育,多个优质亚基的聚合,将有助于改良我国小麦的品质。