老芒麦高分子量醇溶谷蛋白基因的克隆

NWIPB OpenIR

	老芒麦高分子量醇溶谷蛋白基因的克隆
	刘永安
	2010
摘要	为发掘小麦近缘种植物潜在的优质高分子量醇溶谷蛋白（高分子量谷蛋白亚基和D大麦醇溶蛋白）基因，本研究从13份小麦近缘种植物材料中鉴定出多叶老芒麦具有较高的谷蛋白溶胀指数（SIG）和SDS沉淀值，推测其有可能含有优质高分子量醇溶谷蛋白基因；克隆了多叶老芒麦和同德老芒麦（对照）的高分子量醇溶谷蛋白基因，并对其DNA和氨基酸序列及蛋白质二级结构进行分析；同时，将多叶老芒麦与普通小麦品种中国春进行杂交并得到部分种子。主要研究结果如下： 1）从13份小麦近缘种植物材料中鉴定出多叶老芒麦具有较高的谷蛋白溶胀指数和SDS沉淀值，表明该材料很有可能含有优质高分子量醇溶谷蛋白基因。 2）分别从多叶老芒麦和同德老芒麦克隆2个高分子量谷蛋白亚基和1个D大麦醇溶蛋白基因。它们分别为Glu-1St1Duoye（1824bp）、Glu-1St2Duoye（1326bp，在第1029bp处存在终止密码子，不表达）、Glu-1St1Tongde（1620bp，在第730bp处存在终止密码子，不表达）、Glu-1St2Tongde（1326bp）、D-hordein1Duoye（2049bp）和D-hordein1Tongde（2049bp）。 3）DNA序列比对表明，Glu-1St1Duoye基因与Glu-1St1Tongde（不表达）基因相比，在编码中间重复结构域内有4处较大的插入和1处较大的缺失，以及多处点突变；而基因片段相等的Glu-1St2Duoye（不表达）与Glu-1St2Tongde基因片，以及D-hordein1Duoye与D-hordein1Tongde基因间的差异都是一些点突变。 4）氨基酸序列比对表明，亚基Glu-1St1Duoye和Glu-1St1Tongde（不表达）信号肽最后3个氨基酸残基和N-端结构域前3个氨基酸残基都发生缺失；亚基Glu-1St2Tongde在C-端结构域比Glu-1St2Duoye（不表达）多1个半胱氨酸残基（由G变为C），D-hordein1Tongde在中间重复结构域比D-hordein1Duoye少1个半胱氨酸残基（由C变为Y）。 5）与亚基1Dy10相比，亚基Glu-1St1Duoye具有较多的β-转角区域（高出6%），仅少37个氨基酸残基（减少7.69% ），其品质可能优于亚基1Dy10；与亚基Glu-1St2Tongde相比，亚基Glu-1St1Duoye具有较多的β-转角区域（高出3%）和较长的中间重复结构域（是Glu-1St2Tongde的1.63倍），尽管不含亚基Glu-1St2Tongde在C-端结构域的额外半胱氨酸残基，其品质很可能远远优于亚基Glu-1St2Tongde；D-hordein1Tongde在中间重复结构域比D-hordein1Duoye少1个半胱氨酸残基，意味着D-hordein1Tongde能形成较少的链内二硫键和较多的链间二硫键，即D-hordein1Tongde的品质可能比D-hordein1Duoye优良。 6）将多叶老芒麦和中国春进行远缘杂交并得到25粒种子。
文献类型	学位论文
条目标识符	http://210.75.249.4/handle/363003/46845
专题	中国科学院西北高原生物研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	刘永安. 老芒麦高分子量醇溶谷蛋白基因的克隆[D],2010.