节节麦农艺性状及高分子量谷蛋白亚基遗传多样性研究

通过对79份节节麦(Aegilops squarrosa)农艺性状及高分子量谷蛋白亚基遗传多样性研究,结果表明:节节麦的生育期较长,为229~256 d,株高在58~100 cm之间,穗长为6.3~13.6 cm,穗粒数6~15粒.其中,生育期小于237 d的有19份,株高小于70 cm的有9份,穗长大于11 cm的有21份,穗粒数大于12的有18份.SDS-PAGE分析表明:节节麦的HMW-GS的Glu-1Ds类型丰富,共检测到12种亚基类型(1s、1.1s、1.5s、2s、2.1s、3s、5s、10s、11s、12s、12.1s、12.4s)和13种亚基组成(1.1s 11s、1s 12.1s、1.5s 10s、1.5s 12s、1.5s 12.4s、2s 10s、2s 11s、2s 12s、2s 12.1s、2s 12.4s、2.1s 11s、3s 11s、5s 12s),其中1s 12.1s、1.5ts 12.4s、2s 12.1s、2.1s 11s为首次报道.     

类大麦属高分子量谷蛋白基因Kx的序列测定及表达

利用SDS-PAGE检测了2份类大麦属(Crithopsis delileana)材料的高分子量谷蛋白亚基组成,并对其中1份材料的x型亚基进行了克隆和测序。结果表明,2份材料具有完全相同的蛋白电泳图谱。在小麦的高分子量区域仅检测到一条蛋白质带,与小麦y型亚基的迁移率接近,但克隆测序表明其为x型高分子量谷蛋白亚基,其编码基因命名为Kx。Kx基因编码区序列长度为2052bp．编码长度为661个氨基酸残基的蛋白质,其序列具有典型的x型高分子量谷蛋白亚基的特征。Kx基因能在原核表达系统内正确表达,其表达蛋白与来源于种子中的Kx亚基的迁移率完全一致。Kx亚基与小麦属A、B和D,山羊草属C和U以及黑麦属R染色体组编码的高分子量谷蛋白亚基氨基酸序列非常相似,但在N和C保守区的氨基酸组成以及重复区长度上与它们存在明显差异。聚类分析可将Kx与Ax1聚类为平行的分支。由此可见,来源于C．delileana的Kx基因为一新的x型高分子量谷蛋白亚基基因。     

小麦中高分子量麦谷蛋白的高效分离回收

以普通小麦小偃6号为材料,研究从SDS-PAGE中快速回收和累积蛋白亚基的方法。采用制备电泳(17 cm×17 cm×1.5 mm)进行分离,KC l快速染色,将目的蛋白条带切下,置于透析袋中电洗脱回收蛋白亚基。结果表明,在蛋白提取过程中加入四乙烯吡啶与常规方法相比能够更好地分离高分子量麦谷蛋白14和15亚基,回收后的14亚基经电泳检测为单点纯。本方法为高效分离回收小麦中高分子量麦谷蛋白提供了新的技术思路。     

类大麦属高分子量谷蛋白基因Kx的序列测定及表达

利用SDS_PAGE检测了2份类大麦属(Crithopsisdelileana)材料的高分子量谷蛋白亚基组成,并对其中1份材料的x型亚基进行了克隆和测序。结果表明,2份材料具有完全相同的蛋白电泳图谱。在小麦的高分子量区域仅检测到一条蛋白质带,与小麦y型亚基的迁移率接近,但克隆测序表明其为x型高分子量谷蛋白亚基,其编码基因命名为Kx。Kx基因编码区序列长度为2 0 5 2bp ,编码长度为6 6 1个氨基酸残基的蛋白质,其序列具有典型的x型高分子量谷蛋白亚基的特征。Kx基因能在原核表达系统内正确表达,其表达蛋白与来源于种子中的Kx亚基的迁移率完全一致。Kx亚基与小麦属A、B和D ,山羊草属C和U以及黑麦属R染色体组编码的高分子量谷蛋白亚基氨基酸序列非常相似,但在N和C保守区的氨基酸组成以及重复区长度上与它们存在明显差异。聚类分析可将Kx与Ax1聚类为平行的分支。由此可见,来源于C .delileana的Kx基因为一新的x型高分子量谷蛋白亚基基因。     

偏凸-柱穗山羊草双二倍体SDAU18的细胞分子遗传学鉴定

综合利用细胞学、种子贮藏蛋白电泳、基因组原位杂交（GISH）和抗性接种鉴定相结合的方法．对偏凸-柱穗山羊草双二倍体SDAU18进行了鉴定。结果表明,SDAU18的根尖细胞染色体数目变异范围为52—56．在绝大多数根尖细胞染色体数目为56的SDAU18减数分裂中期I花粉母细胞fPMCMI）内可观察到28个二价体,在部分细胞中可观察到一定频率的单价体、三价体和四价体,平均染色体构型为2n=56=3．21I＋19．78IIRing＋6．50IIRod＋0．01III＋0．04IVRing＋0．01IVRod;在SDAU18种子贮藏蛋白电泳图谱中,亲本偏凸山羊草和柱穗山羊草的多数特异带能够出现,SDAU18高分子量麦谷蛋白亚基图谱中既出现双亲的亚基谱带．也观察到新型亚基谱带：分别利用偏凸山羊草和柱穗山羊草基因组总DNA作探针．另一个亲本基因组总DNA作封阻。对SDAU18根尖细胞制片进行染色体原位杂交．在SDAU18的56条染色体中分别有14条出现绿色杂交信号：SDAU18是偏凸山羊草和柱穗山羊草的双二倍体,对小麦白粉病和条锈病均表现免疫,是一个在小麦品种遗传改良中具有重要利用价值的新型种质材料。     

节节麦-黑麦双二倍体α醇溶蛋白基因的克隆与序列分析

以人工合成节节麦-黑麦双二倍体基因组DNA为模板,用小麦种子醇溶蛋白保守引物进行PCR扩增,经克隆测序获得了843 ～ 897 bp共15个新的DNA序列(GenBank登录号为:JQ029719,JQ046392～JQ046405),分别编码280 ～298个氨基酸.序列比对结果表明,它们具有α-醇溶蛋白基因的典型结构特点,是α-醇溶蛋白基因家系成员,其中有两个序列为同义突变.利用14个新氨基酸序列与乳糜泻( celiac disease)病人毒性抗原相关序列的比对,发现有8个序列的Glia-α-2和Glia-α-9型抗原序列产生缺失和替换.与来自粗山羊草属和黑麦属的α-醇溶蛋白基因的编码氨基酸建立系统树,结果表明,14个DNA序列编码的氨基酸序列与粗山羊草属的相关序列聚在一起.     

小麦高分子量谷蛋白亚基效应的比较研究

采用SDS-PAGE方法,通过对5个亲本间杂交获得的F2群体每一单株的F3籽粒样本及其亲本进行小麦高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）组成分析,并对每一F2单株上F3籽粒群体的高分子量谷蛋白亚基组成与其籽粒蛋白质含量、SDS-沉降值的关系进行研究,分析比较黄淮麦区出现频率较高的7个亚基或亚基对的品质效应。结果表明：小麦高分子量谷蛋白亚基组成不同群体间籽粒的蛋白质含量和SDS-沉降值基本达到显著或极显著水平。优质亚基表现为：1、7＋8、14＋15和5＋10亚基。因此,黄淮麦区小麦育种应加强对这些优质亚基的引入和利用,特别是对14＋15和5＋10亚基的引入和利用。     

单克隆抗体技术在小麦贮藏蛋白研究及其遗传改良中的应用进展

近20年来,人们制备了许多小麦种子贮藏蛋白的单克隆抗体(Monoclonal Antibody,McAb),一方面作为有效工具研究胚乳贮藏蛋白(主要是麦谷蛋白聚集体、特定的谷蛋白亚基及醇溶蛋白)的结构与功能关系;另一方面用作诊断试剂(diagnostic tools),为筛选具有合适加工品质的小麦品种提供依据。本文综述了国内外单克隆抗体技术在小麦贮藏蛋白研究及其遗传改良中的应用进展,并展望其应用前景。     

节节麦-黑麦双二倍体α醇溶蛋白基因的克隆与序列分析

以人工合成节节麦-黑麦双二倍体基因组DNA为模板,用小麦种子醇溶蛋白保守引物进行PCR扩增,经克隆测序获得了843~897 bp共15个新的DNA序列(GenBank登录号为: JQ029719,JQ046392~JQ046405),分别编码280~298个氨基酸。序列比对结果表明,它们具有α-醇溶蛋白基因的典型结构特点,是α-醇溶蛋白基因家系成员,其中有两个序列为同义突变。利用14个新氨基酸序列与乳糜泻(celiac disease)病人毒性抗原相关序列的比对,发现有8个序列的Glia-α-2和Glia-α-9型抗原序列产生缺失和替换。与来自粗山羊草属和黑麦属的α-醇溶蛋白基因的编码氨基酸建立系统树,结果表明,14个DNA序列编码的氨基酸序列与粗山羊草属的相关序列聚在一起。     

云南铁壳麦高分子量麦谷蛋白亚基组成及其遗传多样性分析

以36份云南铁壳麦为试验材料,采用SDS-PAGE法分析了Glu-1位点编码的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)及组成。结果表明,在Glu-A1位点上检测到3种(N,2*和1)亚基类型,Glu-B1位点上共检测到5种(7、7 8、17 18、13 16和6 8)亚基类型,Glu-D1位点上只检测到1种(2 12)亚基类型。共检测到6种亚基组成类型,即:N、7、2 12,N、7 8、2 12,2*、7 8、2 12,2*、17 18、2 12,1、6 8、2 12和1、13 16、2 12。云南铁壳麦的HMW-GS为普通小麦已知变异类型的18%,3个位点的Nei's遗传变异系数顺序为Glu-B1(0.5734)>Glu-A1(0.2484)>Glu-D1(0),表明云南铁壳麦属较原始类型,Glu-D1位点未发生变异。品质评分最高分为8分(3份材料),平均为5.2分。同时86%的云南铁壳麦具有适合制作优质手工馒头的高分子量麦谷蛋白亚基(N和2 12),42%的云南铁壳麦具有亚基组成类型(1、7 8、2 12和N、7 8、2 12),这些材料可作为云南小麦馒头品质改良的材料。     

小麦谷蛋白亚基基因的PCR鉴定及其在品质改良中的应用

小麦谷蛋白是胚乳中的主要贮藏蛋白,对面包品质具有重要作用。因此,改变品种的谷蛋白等位基因组成是品质改良的主要内容,而谷蛋白亚基基因的选择手段是决定品质育种成效的关键。本文介绍了近年来发展起来的小麦谷蛋白亚基基因PCR分子鉴定技术,通过与传统SDSPAGE方法的比较,总结了PCR技术应用于谷蛋白基因鉴定和品质改良计划的优越性及其研究进展,并讨论了分子标记技术在小麦品质改良计划中的应用前景及今后的研究方向。     

小麦谷蛋白亚基基因的PCR鉴定及其在品质改良中的应用

小麦谷蛋白是胚乳中的主要贮藏蛋白,对面包品质具有重要作用。因此,改变品种的谷蛋白等位基因组成是品质改良的主要内容,而谷蛋白亚基基因的选择手段是决定品质育种成效的关键。本文介绍了近年来发展起来的小麦谷蛋白亚基基因PCR分子鉴定技术,通过与传统SDS－PAGE方法的比较,总结了PCR技术应用于谷蛋白基因鉴定和品质改良计划的优越性及其研究进展,并讨论了分子标记技术在小麦品质改良计划中的应用前景及今后的研究方向。     

硬粒小麦-节节麦人工合成种HMW-GS组成及1.5+10亚基的遗传分析

对C IMM YT的99份硬粒小麦—节节麦人工合成种(简称合成种)的HMW-G S组成分析发现,G lu-B 1和G lu-D 1位点的变异类型比普通小麦丰富,分别有9种和12种亚基类型;筛选出含有比5 10亚基更优质的1.5 10和5 12亚基的合成种分别有8份和1份;含有优质亚基1.5 10的合成种与普通小麦杂交结实正常;对2个合成种与2个普通小麦品种的8个正反交组合F1种子电泳发现,优质亚基1.5 10在F1代能正常表达,双亲所有亚基在F1代都得到表达,表现共显性遗传.本研究为优质亚基1.5 10和5 12转育到普通小麦中奠定了基础.     

基因枪法转化小麦谷蛋白基因研究进展

小麦面粉品质的优劣主要取决于麦谷蛋白多聚体结构的组成,谷蛋白多聚体由高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)、低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)和醇溶蛋白以二硫键相互交联构成,其数量和结构特征直接影响面团的粘弹性,所以通过基因工程方法转化优质谷蛋白基因,增加谷蛋白数量,改善谷蛋白多聚体结构组成,进而改良面粉品质的研究逐渐引起国内外的重视,并在近年来取得了重要进展。基因枪法是目前利用基因工程改良小麦品质的主要途径,自1992年以来已在多个研究室取得了较为瞩目的成果,显示了基因工程改良小麦品质的可能性及前景。综述了迄今为止国内外利用基因枪法转化谷蛋白基因改良小麦品质的研究进展,并在受体材料的选择等方面的研究现状作了较为详细的阐述。     

水稻谷蛋白GluA-2基因在小麦胚乳中的表达(英文)

水稻(Oryza sativa L.)谷蛋白(Glutelin)约占水稻储藏蛋白总量的80％,谷蛋白赖氨酸含量较高并易于被人体消化吸收。为了提高小麦(Triticum aestivum L. )的营养品质,将水稻谷蛋白GluA-2基因的cDNA序列导入小麦栽培品种Bobwhite(T. aestivum cv. Bobwhite)。共轰击了600个小麦幼胚,经PCR和Southern杂交鉴定,共获得4棵转GluA-2基因小麦;SDS-PAGE分析表明,GluA-2基因在3棵转基因植株及其后代中表达,在1棵转基因植株中未表达,但其内源的高分子量麦谷蛋白亚基Bx7和By9含量显著降低,并且可遗传至T_代。     

水稻谷蛋白GluA-2基因在小麦胚乳中的表达

水稻(Oryza sativa L.)谷蛋白(Glutelin)约占水稻储藏蛋白总量的80%,谷蛋白赖氨酸含量较高并易于被人体消化吸收.为了提高小麦(Triticum aestivum L.)的营养品质,将水稻谷蛋白GluA-2基因的cDNA序列导人小麦栽培品种Bobwhite(T. aestivum cv.Bobwhite).共轰击了600个小麦幼胚,经PCR和Southern杂交鉴定,共获得4棵转GluA-2基因小麦;SDS-PAGE分析表明,GluA-2基因在3棵转基因植株及其后代中表达,在1棵转基因植株中未表达,但其内源的高分子量麦谷蛋白亚基Bx7和By9含量显著降低,并且可遗传至T1代.     

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

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3442bp含1070bp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。     

不同品种水稻种子贮藏蛋白质组分的差异

水稻是我国的主要粮食作物,它的蛋白质含量为6—14%。在水稻种子蛋白质中,谷蛋白占80%,球蛋白占10%,醇溶蛋白占5%,清蛋白占5%。据研究,水稻种子清蛋自主要由分子量16800的亚基组成,球蛋白由10种不同分子量的亚基通过疏水交互作用相结合,谷蛋白由分子量38000、25000和16000三种亚基通过双硫键相结合。但是,不同品种水稻种子贮藏蛋白质组分有何差异?研究报道的很少。本文简要报道不同品种水稻种子(籼稻和粳稻)贮藏蛋白质组分的差异,为     

蚕豆种子贮藏蛋白质组分的比较研究

以10份蚕豆品种为材料,利用SDS-PAGE方法,对其种子贮藏蛋白亚基组成进行了分析,结果表明:不同品种间的种子贮藏蛋白具有一定的差异,表现出一定的多态性;共分离出23条迁移率不同的亚基条带,13条具有多态性;利用贮藏蛋白亚基条带的信息,分析了品种间的蛋白相似度,相似度指数0.619～0.947,平均0.744;并通过聚类分析,在遗传相似系数0.8260水平上,将供试材料分为了3类,其中第2类具有较丰富的多样性,多样性指数达3.9296;共筛选出7对亲缘关系较远的杂交组合,可为蚕豆品种选育提供一定的科学依据。     

不同品质类型小麦谷蛋白聚合体含量及亚基组成的初步研究

以6个不同品质类型小麦品种为试验材料,对其面粉总蛋白含量(FP％)、谷蛋白总聚合体含量(TGP％)、大聚合体含量(GMP％)进行了测定和比较,并利用多层浓缩胶SDS—PAGE对不同品种小麦面粉大聚合体亚基组成进行了初步分析。结果表明：(1)面包和面条型小麦面粉谷蛋白总聚体含量明显高于饼干型小麦;(2)分子量约为32—43kD和14kD的亚基主要是组成麦谷蛋白大聚合体。