小麦高分子量谷蛋白亚基及其基因的研究进展

主要介绍了小麦高分子量谷蛋白亚基（HMW－GS）及其基因的研究进展情况,目前,转基因小麦的技术已经逐渐成熟,由于分子生物学领域分子标记技术的迅速发展,尤其是PCR技术的广泛应用,为实现外源优良储藏蛋白基因导入改良品种提供了可能,利用已知小麦品种的基因序列设计引物,从众多的未知小麦品种中扩增出新基因加以研究并做外源优质HMW－GS基因的转入已成为一种趋势。     

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。     

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。     

带芒草属物种新型高分子量谷蛋白亚基的鉴定

采用SDSPAGE方法对牧草带芒草属3个种8份材料的高分子量谷蛋白进行了检测和鉴定。结果显示,带芒草物种具有的高分子量谷蛋白亚基与普通小麦中发现的不一样,其迁移率存在较大差异。其中,x型亚基均比Dx2亚基迁移率小或接近,y型亚基均比Dx12亚基迁移率大。8份材料中共发现了4种x型亚基新类型(Tax1,Tax2,Tax3和Tax4),5种y型亚基新类型(Tay1,Tay2,Tay3,Tay4和Tay5)和6种亚基组合类型(Tax1+Tay3,Tax3+Tay2,Tax4+Tay1,Tax1+Tay1,Tax2+Tay5,Tax4+Tay2),该项研究结果揭示了带芒草属植物可能具有与普通小麦类似的高分子量谷蛋白亚基,这些亚基在小麦品质遗传改良中具有潜在的利用价值。     

部分小麦高分子量谷蛋白亚基组成分析

利用十二烷基硫酸钠聚丙烯胺凝胶电泳（SDS－PAGE）分析了85个小麦材料的高分子量谷蛋白亚基的构成,其结果表明：（1）目前生产中应用的优质小麦品种,大部分具有1A上的优质亚基1,1B上的14＋15／17＋18或1D上的5＋10,个别品种还同时聚合有1A,1B,1D上的优质亚基;（2）在所分析的28个八倍体小偃麦中,多数材料含有1,2^*和5＋10等优质亚基;（3）在本实验室创造的材料中,来源于中间偃麦草和普通小麦杂交的后代材料中大部分具有14＋15亚基。此外,个别种质材料还含有Payne亚基命名系统中未命名的一些稀有的高分子量谷蛋白亚基。     

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。     

小麦高分子量谷蛋白亚基基因片段的体外扩增

生物体尤其是高等动植物,绝大多数基因的拷贝数是很低的,如果没有基因扩增的手段,几乎无法研究基因的结构及其与表达的关系。当今分子生物学发展中最基本的技术之一基因克隆,实际上就是基因体内扩增(in vivo amplification)的技术。近年来发展了一种基因体外扩增(in vitro amplification)的新技术,又称     

匙羹藤叶中匙羹藤酸的含量测定

匙羹藤叶中匙羹藤酸的含量测定＠秦民坚＠叶文才＠张健＠田中俊弘￥中国药科大学￥岐阜药科大学匙羹藤;匙羹藤酸;含量测定匙羹藤叶中匙羹藤酸的含量测定秦民坚叶文才张健田中俊弘（中国药科大学,南京２１００３８）（岐阜药科大学,岐阜５０２日本）Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏ...     

孝感荸荠种质资源及应用价值

孝感荸荠是全国四大名荠之一 ,品质优异 ,栽培历史悠久 ,至今尚未进行任何开发利用。本文就孝感荸荠的植物学性状、营养价值、发育生物学特性栽培技术及开发途径进行了阐述 ,以便为进一步开发提供借鉴。     

箭叶淫羊藿EsUF3GT基因的克隆及表达分析

类黄酮3-O-糖基转移酶(flavonoid 3-O-glucosyltransferase,UF3GT)可以把不稳定的花色素催化成花色素苷。本研究采用同源基因克隆技术获得箭叶淫羊藿Epimedium sagittatum(Sieb.and Zucc.)Maxim.UF3GT基因c DNA开放阅读框(Open Reading Frame,ORF)序列,命名为Es UF3GT(Gen Bank注册号为KJ648620)。序列分析表明,该基因ORF全长为1356 bp,编码451个氨基酸,与其它植物中UF3GT蛋白序列的相似性为40%~50%。进化树分析发现,Es UF3GT同催化类黄酮3-O糖基化的糖基转移酶聚为一枝。qRTPCR分析结果显示,Es UF3GT在花中的表达量最高,约为叶片、花蕾中表达水平的2.3倍,果实及根中表达水平的19倍。花青素含量检测表明,花蕾中的含量最高(130.4 mg/100 g),分别是叶片、花、果实及根中含量的3.5、5.2、72、87倍。我们推测Es UF3GT参与了箭叶淫羊藿花色素苷的生物合成,此结果为深入开展EsUF3GT的生化功能研究奠定了基础。     

影响农杆菌介导狗牙根遗传转化的因素

农杆菌LBA4404/pCAMBIA1301介导转化狗牙根的体系中,遗传转化的最佳优化条件是:胚性愈伤组织预培养10 d,农杆菌菌液浓度为OD600 0.5～0.8,共培养时间为2d.共培养基中添加100μmol·L-1乙酰丁香酮能有效地提高植物瞬时表达率.侵染处理方法中滤纸滴加法比浸泡法效果更好.黑暗条件下的瞬时表达率比12 h光照/12 h黑暗培养条件下的高.在最佳优化条件下狗牙根的GUS瞬时表达率达到36.36%.     

Molecular Characterization of a HMW Glutenin Subunit Allele Providing Evidence for Silencing of x-type Gene on Glu-B1

Understanding the molecular structure of high-molecular-weight glutenin subunit (HMW-GS) may provide useful evidence for the study on the improvement of quality of cultivated wheat and the evolution of Glu-1 alleles. Sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) shows that the subunits encoded by Glu-B1 were null, named 1Bxm, in a Triticum turgidum var. dicoccoides line PI94640. Primers based on the conserved regions in wheat HMW-GS gene promoter and coding sequences were used to amplify the genomic DNA of line PI94640. The PCR products were sequenced, and the total nucleotide sequence of 3 442 bp including upstream sequence of 1 070 bp was obtained. Compared with the reported gene sequences of Glu-1Bx alleles, the promoter region of the Glu-1Bxm showed close resemblance to 1Bx7. The Glu-1Bxm coding region differs from the other Glu-1Bx alleles for a deduced mature protein with only 212 residues, and a stop codon (TAA) at 637 bp downstream from the start codon was present, which was probably responsible for the silencing of x-type subunit genes at the Glu-B1 locus. Phylogenetic tree based on the nucleotide sequence alignment of HMW glutenin subunit genes showed that 1Bxm was the most ancient type of Glu-B1 alleles, suggesting that the evolution rates are different among Glu-1Bx genes. Further study on the contribution of the unique silenced Glu-B1 alleles to quality improvement was also discussed.     

Karyotype Analysis of Neodolichomitra robusta (Broth.) Nog.

The Neodolichomitra robusta(Broth．)Nog．is a peculiar species in East Asia．Chromosome number of mitotic metaphase of stem tip cells in gametophyte is n＝5．The karyotype,K(n)＝5＝4m十1sm,or K(n)＝5＝4v+1J,is 2A type．The result is reported for the first time．