小伞山羊草高分子量麦谷蛋白亚基及其基因的鉴定

运用SDS-PAGE和分子克隆技术,对小伞山羊草(Aegilops umbellulata,UU, 2n = 2x = 14)的高分子量麦谷蛋白亚基(1Ux, 1Uy)及其编码基因进行了鉴定.SDS-PAGE分析表明小伞山羊草不同基因型中的1Ux的电泳迁移率接近或慢于普通小麦1Dx2.2亚基的电泳迁移率,1Uy亚基的电泳迁移率一般接近或慢于普通小麦的1Dy类亚基.采用PCR扩增技术获得了1Ux和1Uy亚基编码基因的全长编码区,并对一个1Uy基因的全长编码区进行了全序列测定.对推导的氨基酸序列进行比较发现1Ux和1Uy亚基具有与来自于其他物种的高分子量麦谷蛋白亚基一致的一级结构,聚类分析显示1Ux和1Uy亚基与D基因组编码的高分子量麦谷蛋白亚基在起源和进化上具有较高的相似性.     

甘肃省春小麦品种高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

应用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术,对甘肃省121个普通小麦品种(包括地方品种、育成品种和引进品种)高分子量谷蛋白亚基构成、不同等位基因间亚基变异及出现频率系统分析的结果表明,甘肃省春小麦品种HMW-GS等位基因Glu-Al编码1、2*、N(缺失)三种亚基,Glu-B1 编码 7 8、7 9、17 18、22、7、8、14 15七种亚基,Glu-D1编码2 12、2 11、5 10、2 10、10、4 11、3 12、N八种亚基,频率最高的亚基分别是Null(81.0%)、7 8(86.0%)、2 12(60.0%);一些优质亚基在现有品种中都存在,如甘春20、高台紫麦子等,作亲本用于品质改良有很大潜力,而且少数罕见亚基7、8、11也存在;不同来源的春小麦品种HMW-GS组成比较,优质亚基组成类型如1、7 8、5 10,1、17 18、5 10在育成品种中出现频率较高.     

一种小麦高、低分子量麦谷蛋白亚基的提取方法

用7.5%的异丙醇和0.3 mol/L的NaI去除醇溶蛋白和其他单体蛋白, 以二硫苏糖醇(DTT)为强还原剂, 以4-乙烯基吡啶 (VP)保护巯基, 防止其重新氧化。在25%的异丙醇和0.04 mol/L的Tris-HCl (pH=8.0)缓冲液中提取小麦总麦谷蛋白亚基、在4%浓缩胶和13%分离胶的不连续分离体系中进行SDS-PAGE电泳, 结果表明, 该方法不仅能有效去除醇溶蛋白和其他蛋白对麦谷蛋白亚基电泳的影响, 且高分子量麦谷蛋白亚基 (HMW-GS) 和低分子量麦谷蛋白亚基 (LMW-GS)的提取分离一步完成, 更重要的是, 利用该方法提取出的HMW-GS和LMW-GS在电泳分析中, 具有高的分辨率, 可以有效区分各电泳谱带, 为进一步研究奠定了基础。     

乌拉尔图小麦(Triticum urartu)1Ay高分子量麦谷蛋白亚基基因编码区的克隆与鉴定

应用简并性引物和基因组PCR反应从乌拉尔图小麦(Triticum urartu)不同种质材料中获得并测定了表达型和沉默型1Ay高分子量麦谷蛋白亚基基因全长编码区的基因组DNA序列.表达型1Ay基因编码区的序列与前人已发表的y型高分子量麦谷蛋白亚基基因编码区的序列高度同源,由其推导的1Ay亚基的一级结构与已知的高分子量麦谷蛋白亚基相似.在细菌细胞中,表达型1Ay基因编码区的克隆序列可经诱导而产生1Ay蛋白,该蛋白与种子中1Ay亚基在电泳迁移率和抗原性上类似,表明所克隆的序列真实地代表了表达型1Ay基因的全长编码区.但是,本研究所克隆的沉默型1Av基因的编码区序列因含有3个提前终止子而不能翻译成完整的1Ay蛋白.讨论了表达型1Ay基因在小麦籽粒加工品质改良中的潜在利用价值以及lAy基因沉默的机制.     

八倍体小冰麦及其亲本种子醇溶蛋白和高分子量麦谷蛋白亚基的研究

对５个八倍体小冰麦种子醇溶蛋白和高分子量麦谷蛋白亚基的电泳谱带进行了分析,结果表明：八倍体小冰麦中１和中２的电泳谱带基本相同,中３、中４、中５的电泳谱带基本相同,但完全不同于中１和中２的类型。八倍体小冰麦中１和中２同天蓝冰草（Ａｇｒｏｐｙｒｏｎｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｍ（Ｈｏｓｔ）Ｐ．Ｂ．＝Ｅｌｙｔｒｉｇｉａｉｎｔｅｒｍｅｄｉａ（Ｈｏｓｔ）Ｎｅｖｓｋｉ＝Ｔｈｉｎｏｐｙｒｕｍｉｎｔｅｒｍｅｄｉｕｍ（Ｈｏｓｔ）ＢａｒｋｗａｒｔｈａｎｄＤｅｗｅｙ）在高分子量麦谷蛋白亚基上存在一条相同的谱带,在醇溶蛋白谱带上出现了小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）和冰草均没有的带型。中３、中４、中５在醇溶蛋白谱带上具有一条冰草×染色体组的特征谱带,其基因表达程度同冰草类似。从５个八倍体小冰麦种子醇溶蛋白和高分子量麦谷蛋白亚基的电泳图谱结果,分析了八倍体小冰麦染色体组构成及亲本来源,并探讨了八倍体小冰麦在优质麦育种过程中的价值。     

外源1Dx5基因导致小麦高分子量麦谷蛋白亚基表达变异

目的:为了结合基因枪转化和传统杂交方法培育优质小麦品种,对转基因小麦和国内主栽小麦品种杂交后代外源基因遗传表达行为进行了研究。方法:采用SDS-PAGE对2个小麦杂交组合川89-107×B72-8-11b和鄂麦18×B72-8-11b的杂交及回交后代籽粒进行高分子量麦谷蛋白亚基遗传表达分析。结果:在亲本中能够稳定超量表达的外源基因1Dx5在杂交后代中出现了不同的表达量,而且在外源基因的影响下,杂交后代出现了新的、杂交亲本并不表达的高分子量麦谷蛋白亚基。结论:多拷贝的外源基因在不同于受体环境的细胞质中的表达发生了变化,且由于外源基因的插入引起了内源高分子量麦谷蛋白亚基组成的变异。     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基5基因序列

1　Ｓｏｕｒｃｅ　ＴｈｅｓｅｑｕｅｎｃｅｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｆｒｏｍａＰＣＲｐｒｏｄｕｃｔ,ｗｈｉｃｈｗａｓｌｉｇａｔｅｄｔｏｐＭＤ1 8 Ｔｖｅｃｔｏｒ(ＴａＫａＲａＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ.) ,ｆｒｏｍｎｕｃｌｅａｒｇｅｎｏｍｉｃＤＮＡｏｆ“ｃｈｅ     

乌拉尔图小麦(Triticum urartu)1Ay高分子量麦谷蛋白亚基基因编码区的克隆与鉴定(英文)

应用简并性引物和基因组PCR反应从乌拉尔图小麦(Triticum urartu)不同种质材料中获得并测定了表达型和沉默型1Ay高分子量麦谷蛋白亚基基因全长编码区的基因组DNA序列。表达型1Ay基因编码区的序列与前人已发表的y型高分子量麦谷蛋白亚基基因编码区的序列高度同源,由其推导的1Ay亚基的一级结构与已知的高分子量麦谷蛋白亚基相似。在细菌细胞中,表达型1Ay基因编码区的克隆序列可经诱导而产生1Ay蛋白,该蛋白与种子中1Ay亚基在电泳迁移率和抗原性上类似,表明所克隆的序列真实地代表了表达型1Ay基因的全长编码区。但是,本研究所克隆的沉默型1Ay基因的编码区序列因含有3个提前终止子而不能翻译成完整的1Ay蛋白。讨论了表达型1Ay基因在小麦籽粒加工品质改良中的潜在利用价值以及1Ay基因沉默的机制。     

小麦低分子量麦谷蛋白亚基功能标记研究进展

小麦是我国主要的粮食作物之一,籽粒中的低分子量麦谷蛋白对于小麦面包的加工品质具有重要的作用。近年来,利用分子标记技术检测小麦低分子量麦谷蛋白亚基（low molecular weight glutenin subunit,LMW-GS）的类型和组成已成为小麦品质改良的研究热点之一。主要综述了小麦低分子量麦谷蛋白亚基基因和蛋白质的结构特征、分类以及功能标记的研究进展,讨论了开发利用小麦Glu-A3、Glu-B3、Glu-D3位点LMW-GS功能标记的意义及存在的问题,并强调了LMW-GS分子标记检测技术的革新及亚基类型的完善对小麦品质改良的重要性,以期加速LMW-GS功能标记在优质小麦育种工作中的应用进程。     

高冰草中高分子量麦谷蛋白亚基的编码基因

通过SDS-PAGE法分析了高冰草(Agropyron elongatum(Host)Nevski)种子麦谷蛋白亚基,发现高冰草的麦谷蛋白亚基种类比普通小麦更加丰富.通过基因组PCR法用高分子量麦谷蛋白亚基基因的特异引物从高冰草核基因组中分离出了7条麦谷蛋白亚基的全编码序列,分别命名为AgeloGl～AgeloG7.其中的5条已进行全序列测定,对AgeloGl和AgeloG4进行了末端测序.尽管其中的4条基因的编码序列(AgeloG4,AgeloG5,AgeloG6和AgeloG7)小于1.8kb,但是对从克隆到的序列推导出的氨基酸序列与已经发表的小麦高分子量麦谷蛋白亚基序列进行对比分析发现,这些亚基与来自小麦的高分子量麦谷蛋白亚基具有很高的同源性.并且对信号肽、N-、C-末端的氨基酸序列分析显示,这7条序列编码的亚基皆为y-型亚基.用5条全部测序的编码序列与普通小麦的A、B、D、粗山羊草的D、圆柱山羊草的C、伞穗山羊草的U、黑麦的R染色体的编码高分子量麦谷蛋白的序列进行了聚类分析.表明,AgeloG2与小麦lDy,AgeloG3与小麦1By,AgeloG5、AgeloG6和AgeloG7与小麦1Ay在起源和进化上有较高的相似性.     

小伞山羊草中新型avenin-like基因的克隆及真核表达载体的构建

目的：克隆小伞山羊草中新型avenin-like（类燕麦储藏蛋白）基因,揭示avenin-like基因的表达模式,并构建avenin-like基因真核胚乳特异性表达载体。方法：利用RT-PCR方法揭示avenin-like基因的表达模式,并用PCR方法从小伞山羊草中克隆新型avenin-like基因;将克隆的avenin-like基因插入表达载体pLRPT构建真核表达载体pLRPT-avel,并经酶切和测序鉴定。结果：avenin-like基因在胚乳中特异性表达;克隆得到新型avenin-like基因,并构建了其真核胚乳特异性表达载体。结论：新型avenin-like基因的克隆及其真核表达载体的构建,为小麦品质改良提供了研究基础。     

山羊草Aegilops kotschyi及其供体种Ae.longissima和Ae.umbellulata的醇溶蛋白研究

采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(APAGE)法对11份A担心Aegilops kotschyi及其S^1染色体组供体种Ae.longissima2份和U染色体组供体种Ae.umbellulata6份进行了醇溶蛋白位点的研究。结果表明：11份Ae.kotschyi共分离出32条带,31条具有多态性,占96．88％,每份材料可以分离出10-17条谱带,其中仅1条(3．12％)是共有带;11份Ae.kotschyi的遗传距离的变异范围在0-0.704之间,平均为0．409;11份Ae.kotschyi分离出的多数醇溶蛋白谱带均与其染色体组供体种Ae.longissi-ma及Ae.umbellulata相同,但仍有8条谱带未在两供体种中找到;11份Ae.kotschyi的醇溶蛋白多态性(96．88％)明显高于Ae.longissima(52．94％)与Ae.umbellulata(88．89％)11份Ae.kotschyi中有4份表现出了一定的特征带,分析知可能在γ区发生了较大的变异。     

Relationships between the chromosomes of Aegilops umbellulata and wheat

 A comparative genetic map of Aegilops umbellulata with wheat was constructed using RFLP probes that detect homoeoloci previously mapped in hexaploid bread wheat. All seven Ae. umbellulata chromosomes display one or more rearrangements relative to wheat. These structural changes are consistent with the sub-terminal morphology of chromosomes 2 U, 3 U, 6 U and 7 U. Comparison of the chromosomal locations assigned by mapping and those obtained by hybridization to wheat/Ae. umbellulata single chromosome addition lines verified the composition of the added Ae. umbellulata chromosomes and indicated that no further cytological rearrangements had taken place during the production of the alien-wheat aneuploid lines. Relationships between Ae. umbellulata and wheat chromosomes were confirmed, based on homoeology of the centromeric regions, for 1 U, 2 U, 3 U, 5 U and 7 U. However, homoeology of the centromeric regions of 4 U with wheat group-6 chromosomes and of 6 U with wheat group-4 chromosomes was also confirmed, suggesting that a re-naming of these chromosomes may be pertinent. The consequences of the rearrangements of the Ae. umbellulata genome relative to wheat for gene introgression are discussed. Received: 10 July 1997 / Accepted: 19 September 1997     

The Au family, a novel short interspersed element (SINE) from Aegilops umbellulata

A novel plant short interspersed nuclear element (SINE) was identified in the second intron of the acetyl CoA carboxylase gene of Aegilops umbellulata which has been designated ”Au”, for the host species in which it was discovered. Au elements have a tRNA-related region, direct flanking repeats, and a short stretch of T at the 3′ end, which are features common to Au and previously characterized SINEs. Au elements are detected in the genomes of several monocots and dicots by DNA dot hybridization and are also found in the tobacco genome by database searching. Au elements are present at an especially high copy number (approximately 10⁴ copies per haploid genome) in wheat and Ae. umbellulata. This suggests a recent amplification of Au in the Triticum and Aegilops species. In situ hybridization revealed a dispersed distribution of Au elements on wheat chromosomes. Au elements were amplified by PCR from monocot and dicot species and the phylogenetic relationships among Au elements were inferred. This phylogenetic analysis suggests amplification of Au elements in a manner consistent with the retrotransposon model for SINE dispersion. The high copy number of Au elements and their dispersed distribution in wheat are desirable characteristics for a molecular marker system in this important species. Received: 15 April 2000 / Accepted: 24 August 2000     

High-Molecular-Weight Glutenin Subunit Genesin in Decaploid Agropyron elongatum

Seven genes encoding glutenin subunits that present in Agropyron elongatum (Host) Nevski were cloned by PCR analysis and named AgeloG1 to AgeloG7. The complete open reading frames (ORFs) of the seven genes were amplified with primers special for high-molecular-weight (HMW) glutenin subunit genes and subsequently cloned and sequenced. Five of them were completely sequenced, and the other two (AgeloG1 and AgeloG4) were sequenced at the two ends only. Comparison of amino acid sequences suggested that the primary structure of the subunits encoded by the seven genes was very similar to that of y-type HMW glutenin subunits published from wheat, though four of them (AgeloG4, AgeloG5, AgeloG6 and AgeloG7) were shorter than 1.8 kb. Phylogenetic analysis of the five completely sequenced genes and those subunit genes of Triticum aestivum L. (AABBDD), Aegilops tauschii Coss. (DD), Aegilops caudata L. (CC), Secale cereale L. (RR) and Aegilops umbellulata Zhuk. (UU) indicated that the AgeloG2 was most closely related to 1Dy; the AgeloG3 was to 1By; the AgeloG5, AgeloG6 and AgeloG7 were to 1Ay.     

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。