类大麦材料y型高分子量谷蛋白基因不表达的鉴定

利用SDS-PAGE检测了2份类大麦属植物的高分子量谷蛋白亚基组成,在小麦的高分子量区域仅检测到1条蛋白带,因此怀疑其y型亚基没有表达。根据其它高分子量谷蛋白提取方法的结果以及基因编码区部分序列测定,确认其y型高分子量谷蛋白基因是沉默的。

小麦高分子量谷蛋白亚基Glu-B1位点沉默基因的克隆与序列分析(英文)

二粒小麦(Triticum turgidum L.var．dicoccoides)具有极其丰富的遗传多样性,是栽培小麦品种改良的巨大基因库。在高分子量谷蛋白基因的组成上,它具有许多栽培小麦不存在的变异类型,在Glu-B1位点上的变异更大。我们利用种子贮藏蛋白的SDS-PAGE方法从原产于伊朗的二粒小麦材料PI94640中观察到缺失Glu-B1区的高分子量谷蛋白亚基。利用Glu-1Bx基因保守序列设计PCR引物,对该材料的总DNA扩增,获得了x型亚基编码基因(Glu-1Bxm)的全序列,其全长为3 442 bp含1070 bp的启动子区。序列比较发现,Glu-1Bxm在启动子区序列与Glu-1Bx7的最为相似。而在基因编码区,我们发现Glu-1Bxm仅编码212个氨基酸,由于开放阅读框中起始密码子后第637位核苷酸发生了点突变,即编码谷酰胺的CAA突变为终止密码TAA,可能直接导致了该高分子量谷蛋白亚基的失活,这是我们在小麦Glu-B1位点基因沉默分子证据的首次报道。将Glu-1Bxm全序列与Glu-B1位点其他等位基因进行了系统树分析,发现Glu-1Bxm是较为古老的类型。本文还对该特异高分子量谷蛋白亚基变异类型对品质遗传改良研究的意义进行了讨论。

簇毛麦中一种新型高分子量麦谷蛋白亚基基因序列的研究

簇毛麦(Haynaldiavillosa)是普通小麦品质改良的重要亲本之一。利用基因组PCR的方法从簇毛麦中克隆到一个新的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)基因(HayviG1)全编码序列,内有2个终止密码,可能是1个假基因。从推导的氨基酸序列同源性分析表明:HayviG1编码1个新的HMW-GS亚基,聚类分析表明与长穗偃麦草的Agelog5以及圆柱山羊草的1Cy具有较近的同源性。

小麦及其近缘植物高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)基因的研究进展

高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)基因对小麦的加工品质有重要作用。对高分子量麦谷蛋白亚基基因的序列结构特征、遗传特性及标记开发和转基因研究等方面进行了综述。

伪鹅观草高分子量麦谷蛋白基因启动子的克隆

通过PCR克隆的方法,从二倍体伪鹅观草St基因组中克隆到了高分子量麦谷蛋白亚基基因Glu-1St1的启动子,该序列全长959bp,序列比对及结构分析表明,它与麦类高分子量麦谷蛋白亚基基因的启动子序列的一致性很高,达到82%,包含有典型麦谷蛋白亚基基因启动子的顺式作用元件。系统进化分析表明,它与大麦的D-hordein基因启动子的进化关系比较近,属于典型的x型亚基基因的启动子。

长穗偃麦草中E和E_1基因组高分子量麦谷蛋白基因启动子部分序列的进化分析

通过PCR克隆的方法,获得了分别来自二倍体长穗偃麦草的E基因组和四倍体长穗偃麦草的E_1基因组的4个高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)基因启动子的部分序列。序列分析表明,它们之间的同源性较高,两个x型亚基启动子序列之间只有1个碱基的差异,而两个y型亚基启动子序列完全相同,x和y型亚基启动子序列之间的长度和部分碱基位点都有差异。推测四倍体长穗偃麦草中的E_1基因组可能起源于二倍体的E基因组。与来自小麦族的A、B、D和G基因组部分亚基基因的启动子序列比较表明,小麦族的这一区域在进化上是相当保守的,不同基因组来源的序列同源性都在90％以上。经过对这些序列的聚类分析,表明长穗偃麦草的y型HMW-GS基因与其他亚基基因的进化关系较远,而x型亚基基因与一个来自小麦1B染色体的亚基基因关系最近。

节节麦高分子量谷蛋白Dx5~t+Dy12~t亚基组合中Dy12~t亚基的序列测定与分析

为了认识节节麦5t+12t亚基品质表现突出的分子基础,利用SDS-PAGE分析研究了该亚基组合中12t亚基的电泳迁移率并克隆和测序了该亚基基因。结果表明,该12t亚基在SDS-PAGE上的电泳迁移率与普通小麦中的Dy12具有一致的电泳迁移率,但与Dy10的电泳迁移率差异明显。而氨基酸序列比较结果显示,12t亚基的分子序列与Dy10的相似程度非常高,二者仅存在4个氨基酸的替换,而它与Dy12的分子序列存在较大的差异,不但包括12个氨基酸的替换,同时包括2个六肽氨基酸和另外4个氨基酸部位的插入和缺失变化。本研究结果表明,节节麦高分子量谷蛋白Dx5t+Dy12t亚基赋予小麦优良加工品质的主要原因可能与12t亚基与小麦Dy10非常相似,导致这一亚基组合更倾向与Dx5+Dy10有一定关系。

高冰草中一种新型高分子量麦谷蛋白亚基编码序列的研究

高冰草 Agropyronelongatun 是普通小麦 Triticumaestivum 的近缘禾草,SDS-PAGE显示其所编码的麦谷蛋白亚基的类型较普通小麦更加丰富,是普通小麦品质改良的重要亲本之一.利用基因组PCR的方法从高冰草中克隆到一个新的高分子量麦谷蛋白亚基 HMW-GS 基因 AgeloG2 全编码序列,同源性分析表明:与普通小麦的1Dy12基因比较在少数位点发生了碱基替换和一处6碱基序列的缺失,同源性为99%;与普通小麦的1Dy10基因比较,该基因亦只有少数碱基的替换和两处18碱基序列的增加及一处6碱基序列的缺失,同源性为98%.从推导的编码序列分析,AgeloG2编码y型HMW-GS.综上分析,AgeloG2是一个新的高分子量麦谷蛋白y-型亚基基因.聚类分析结果显示,无论在基因序列还是推导的氨基酸序列上,小麦1Dy亚基与AgeloG2的同源性都高于与粗山羊来源的y型亚基的同源性.

一种新型高分子量麦谷蛋白亚基的鉴定及其与同源蛋白间氨基酸序列的差异

粗山羊草(Aegilops tauschii)是普通小麦(Triticum aestivum) D染色体组的祖先供体种. 粗山羊草的Glu-1Dt位点所编码的高分子量麦谷蛋白亚基的类型较普通小麦Glu-1D位点所编码的种类更丰富. 从粗山羊草中筛选到一个电泳迁移率比普通小麦Dy12更快的亚基Dy13t. 对Dy13t亚基基因的全长编码区进行了DNA序列测定后发现该亚基的编码区含624个密码子; 由其决定的氨基酸序列的长度, 在已知D染色体组编码的所有y型高分子量麦谷蛋白亚基中是最小的, 因此认为Dy13t是高分子量麦谷蛋白亚基的新成员. 比较了Dy13t与小麦族植物A, B, D, R染色体组所编码的y型高分子量麦谷蛋白亚基在氨基酸序列上的差异.

小麦高分子量麦谷蛋白亚基通量鉴定方法获专利

如何鉴定高分子量谷蛋白基因,是小麦品质改良工作的重要环节。多重PCR技术体系含有多个基因标记引物,通过一次反应能够对多个性状基因进行鉴定。2月27日,中科院成都生物研究所科技处发布信息,该所＂一种通量鉴定小麦高分子量麦谷蛋白亚基的方法＂获得国家知识产权局发明专利。

基因枪法获得优质HMW亚基基因表达的转基因小麦

为探讨利用基因工程技术进行小麦品质改良的可行性,用基因枪法对湖北省3个小麦品种鄂恩1号、鄂麦11号和鄂麦12号分别进行优质高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)基因1Ax1和1Dx5+1Dy10的转导。试验结果表明,经基因枪轰击的幼胚外植体的再生频率和转化频率明显比幼穗高;基因型间愈伤组织再生能力和转化频率的差异,直接影响着小麦转化的成功率;3个品种的幼胚发育时期与其再生频率均呈显著负相关(r=-0.93或-0.95);在可控环境条件下,花后12～14d的供试植株幼胚的转化频率最高(鄂恩1号、鄂麦11号和鄂麦12号分别为4.5%、2.9%和2%)。研究表明,鄂恩1号、鄂麦11号适龄期的幼胚试材,用等摩尔比的优势亚基基因1Dx5和1Dy10与选择标记基因以2:1摩尔比混合的沉淀物包裹金粉,经600～900psi氦气压轰击后,在含0.5mg·L-12,4-D的MS培养基中诱导愈伤、含0.1mg·L-12,4-D和5mg·L-1玉米素的R培养基中分化、3mg·L-1L-PPT选择压下继代分化筛选,可获得稳定可育的T0代转基因植株以及胚乳特异性表达的T1代转基因种子。

小麦HMW-G12亚基基因启动子克隆及序列分析

为了研究高分子量谷蛋白基因启动子在种子中的特异性表达 ,以小麦品种“东农 774 2”的基因组DNA为模板 ,根据已发表序列设计并合成引物 ,用PCR的方法克隆了小麦贮藏蛋白中高分子量谷蛋白 12亚基基因的上游调控序列。序列测定结果表明 :所克隆的启动子片段大小为 4 2 4bp与Thomspon报道的序列比较 ,同源性为 97.9% ,有 9个核苷酸发生了改变。推测的TATAbox位于 - 2 7— - 30bp ,Prolamin -box位于 - 175— - 181bp ,认为该元件可能与转录速率的调控有关。