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(Agropyron elongatun)是普通小麦(Triticum aestivum)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。     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基5基因序列

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小麦高分子量麦谷蛋白亚基分离方法的研究

小麦高分子量麦谷蛋白亚基（ＨＭＷ－ＧＳ）与小麦面包烘烤质量和面粉的加工特性密切相关,ＳＤＳ－ＰＡＧＥ是其常用的分离方法之一。ＳＤＳ－ＰＡＧＥ方法一般分为２类：第一类采用１１％和５％浓度的胶,后者用于分离２亚基和２＾＊亚基,该种方法常使用碱性提取液,需要２次电泳过程,且在５％浓度的胶中ＨＭＷ－ＧＳ易于和麦醇蛋白混淆;另外一类ＳＤＳ－ＰＡＧＥ采用梯度胶,配合使用银染方法,制梯度胶则使用梯度仪及磁力搅拌     

云南小麦高分子量麦谷蛋白亚基基因1Dy12*的分离

通过SDS-PAGE分析,从云南小麦中鉴定出一个电泳迁移率比高分子量麦谷蛋白亚基1Dy12稍快的亚基1Dy12*.利用Glu-Dy位点特异引物对1Dy12*基因编码区进行了克隆和序列测定.1Dy12*基因全长为1980 bp,编码658个氨基酸.氨基酸序列比较结果表明:与亚基1Dy12相比有3个氨基酸的差异和1个二肽(GQ)的缺失,与亚基1Dy10相比有15个氨基酸的差异、2个六肽(IGQGQQ)的插入以及1个二肽(GQ)的缺失.这表明1Dy12*亚基是一个新型高分子麦谷蛋白亚基,其对小麦加工品质的影响正在评价中.     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基基因 Dx5 的克隆与生物信息学分析

小麦籽粒中高分子量麦谷蛋白的含量与小麦的品质密切相关。通过Blast检索和生物信息学分析设计小麦高分子量麦谷蛋白亚基基因Dx5的特异引物,以优质小麦济麦20基因组DNA为模板,通过PCR扩增后测序,获得长度为2 619 bp的序列。生物信息学分析表明其开放阅读框长度为2 520 bp,编码839个氨基酸残基,与GenBank数据库中的Dx5蛋白质一致性最高达到99%,且具有高分子量麦谷蛋白亚基结构域。该序列命名为JMDx5,提交GenBank数据库后被接收,登录号为KJ144185,为后续研究其表达机理及改良小麦品质奠定了基础。     

西藏半野生小麦高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

应用SDS-PAGE分析了50份西藏半野生小麦(Triticum aestivum ssp.tibetanum Shao)的高分子量麦谷蛋白亚基等位基因组成。结果表明,43份材料的HMW-GS组成是同质的,7份材料为异质。供试材料共有7种HMW GS组合,以Null、7 8、2 12为主要类型,占所分析材料的68．4％。在Glu-1位点共检测到10种等位基因,Glu- A1位点2种,Glu～B1位点4种,Glu～D1位点4种。Null(96％)、7 8(80．4％)和2 12(94．9％)分别是Glu-A1、 Glu-B1和Glu～D1位点上主要的等位基因。在Glu-B1位点还新发现2个亚基,暂时分别命名为8*和7**。说明西藏半野生小麦中存在着较广泛的HMW-GS等位基因变异,是小麦品质育种潜在的可利用的遗传资源。     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基1Dx5启动子驱动外源基因的表达

将小麦高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)基因的胚乳组织特异性表达启动子驱动的外源突变型1Dx5基因和gus基因导入小麦中.对其转基因植株连续3代的跟踪研究表明,突变型1Dx5基因的重复序列导致其表达蛋白分子量增大,并影响其它1Bx17 1By18亚基基因的表达.组织化学分析观察到gus基因在1Dx5基因启动子驱动下的表达表现出胚乳组织特异性,在开花2周后开始表达,表达量呈持续上升,至腊熟期达到最高,其次为籽粒成熟期.     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基序列及其结构与加工品质的关系

高分子量麦谷蛋白亚基（high molecular weight glutenin subunit,HMW-GS）是小麦种子贮藏蛋白的主要成分,其组成、含量和结构直接影响小麦面粉面筋的弹展性,决定着小麦的加工品质。本文主要对小麦HMW-GS的序列、结构和亚基之间组合形式做了详细的综述,并较系统地讨论了HMW-GS的结构和组成、特点等与面粉的加工品质之间的关系以及如何从定性和定量两方面来影响面粉的加工品质。     

高粱总DNA导入春不麦稳定后代高分子量麦谷蛋白亚基的变化

通过花粉管通道法将高粱总ＤＮＡ导入春麦甘麦８号、陇春１３号和陇春１０号,经过多代选择获得了５个稳定的后代。在高分子量麦谷蛋白亚基分析中,甘麦８号后代８９１４４的高分子量麦谷蛋白亚基发生突变,较其受体多了５＋１０亚基,而少了２＋１２亚基;其它几个转基因后代与其受体比较,高分子量麦谷蛋白亚基组成未发生变化;但是,各亚基的相对较大变化。高分子量麦谷蛋白亚基的组成和各亚基含量的变化直接影响小麦品质。本研究     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基的遗传变异与小麦加工品质改良

高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）是小麦胚乳中一种具有多态性的蛋白质组分,在面团中它们可以通过相互之间或与低分子量麦谷蛋白亚基（LMw-Gs）之间形成二硫键来组成麦谷蛋白多聚体。由于其在小麦面粉加工所需的粘性和弹力方面具有极其重要的作用,过去几十年间在小麦加工品质相关蛋白研究方面的工作大多数集中在高分子量麦谷蛋白亚基上。近几年在高分子量麦谷蛋白亚基及其编码基因的鉴定、基因的遗传变异以及不同变异在小麦加工品质中的作用方面进行了大量研究。本文对近几年在HMW-GS领域的研究进展进行综述并且重点讨论HMW-GS的变异及其对小麦品质育种的重要意义。     

簇毛麦染色体的改良C—分带

运用改良的C-分带技术,使簇毛麦(Haynaldia villosa Schur)V染色体组的7对染色体全部显示出特异性的丰富带纹,包括与N-带相似的近着丝粒带以及N-带所不具有的末端带和亚端带。这些带纹使V组7对染色体之间以及簇毛麦染色体与小麦染色体之间能明确地相区分。     

基于专化的反转录转座子序列开发鉴定簇毛麦染色质的PCR分子标记

通过克隆簇毛麦的专化序列,开发基于其序列的可用于鉴定簇毛麦染色质的PCR分子标记.用根据抗病基因保守域设计的XLS和A3简并引物进行PCR,检测到1条簇毛麦的特异PCR产物,酶切分析与测序结果表明:这条特异带由4类不同的片段组成,且都与反转录转座子具有同源性.以其中1个片段pHv29为探针进行Southern杂交,发现只有含有簇毛麦染色质的材料产生强的杂交信号,表明pHv29是一个对簇毛麦专化的反转录转座子序列.根据pHv29序列重新设计1对特异引物pHv29-F和pHv29-R,用一系列含有簇毛麦染色质的易位系或添加系的基因组DNA为模板进行PCR扩增,电泳结果表明pHv29433可以作为鉴定簇毛麦的染色质的分子标记.     

筛选利用小麦微卫星标记追踪簇毛麦各条染色体

选用定位于普通小麦7个部分同源群上的276对微卫星引物对普通小麦中同春和簇毛麦的基因组DNA进行扩增分析,有148对引物可在两个物种间检测到多态性。利用上述显示多态性的引物进一步对7个中国春-簇毛麦二体附加系进行扩增分析,筛选出分别可用来追踪簇毛麦1V至7V染色体的引物wmc49（1BS）、wmc25（2BS）、gdm36（3DS）、gdml45（4AL）、wmc233（5DS）、wmc256（6AL）和gwm344（7BL）。此外还发现6DS上的微卫星引物gwm469可以用来追踪簇毛麦的2V染色体;2DS上的微卫星引物gdm107可用来追踪簇毛麦的6V染色体。进一步用涉及不同簇毛麦和小麦背景的小麦一簇毛麦染色体附加系、代换系和易位系进行扩增分析,这些微卫星标记也可用来鉴定簇毛麦的各条染色体。因此,这然簇毛麦染色体特异的微卫星标记可用来追踪普通小麦背景中的簇毛麦染色体。     

普通小麦与簇毛麦原生质体的紫外线融合

从来源于普通小麦品种济南177（Triticum aestivum cv.Jinan 177）悬浮细胞系的原生质体与来源于簇毛麦（Haynaldia villosa）胚性愈伤组织的原生质体融合获得体细胞杂种。供体簇毛麦原生质体在融合之前用紫外线照射30s或1min,紫外线剂量为360Цw/cm^2。仅由紫外线照射30s的组合获得再生愈伤组织克隆。细胞学、生物化学及PCR分析结果证实了再生克隆的杂种性质。用线粒体基因特异的探针进行的RFLP分析的结果表明,杂种中含有融合双亲的线粒体并且发生了重组。由杂种愈伤组织再生得到白化苗。讨论了紫外线对融合产物的影响。     

簇毛麦基因组特异性PCR标记的建立和应用

以普通小麦中国春、簇毛麦、中国春－簇毛麦二体附加系和代换系为材料进行RAPD分析,筛选出一个簇毛麦基因组特异性RAPD片段OPFO2757,该片段分布于簇毛麦所有染色体上。在对OPFO2757进行克隆、测序的基础上,设计一对PCR引物,建立了簇毛麦基因组特异性PCR标记。用这对PCR引物对不同普通小麦品种、不同硬粒小麦品种、不同居群的簇毛麦、中国春－簇毛麦二体附加系、中国春－簇毛麦二体代换系、普通小麦－簇毛麦双二倍体、硬粒小麦－簇毛麦双二倍体等材料进行扩增,凡具有簇毛麦染色体的材料都能扩增出一条长为677bp的DNA片段,而不具簇毛麦染色体的材料包括大麦、黑麦、长穗偃麦草、中间偃麦草等不能扩增出该片段。所以,该特异性PCR标记可用于快速跟踪检测小麦背景中的簇毛麦染色体。     

簇毛麦染色体组特异性RAPD标记的筛选、定位和应用

以普通小麦中国春、中国春－簇毛麦二体附加系以及不同来源的簇毛麦为材料,用100个10碱基随机引物进行RAPD扩增。引物OPF02能在不同来源的簇毛麦及所有中国春－簇毛麦二体附加系中扩增出一条长约750bp的片段OPF02 750。普通小麦和硬粒小麦不能扩增出该片段。因此,OPF02 750为分布于簇毛麦所有染色体上的一个簇毛麦染色体组特异片段。用引物OPF02对普通小麦－簇毛麦双二倍体、硬粒小麦－簇毛麦双二倍体以及几个普通小麦的簇毛麦二体代换系、二体附加系进行检测,发现NAU302已经丢失了其所附加的簇毛麦3V染色体。     

ph1b基因对簇毛麦遗传物质导入普通小麦的影响

ph1b基因对簇毛麦遗传物质导入普通小麦的影响@陈静$中国科学院成都生物研究所!成都610041ph1b基因;;小麦;;簇毛麦     

Transmission of 6VS Chromosome in Wheat- Haynaldia villosa Translocation Lines and Genetic Stability of Pm21 Carried by 6VS

Fa plants from Yang94-138 ×92R149 were analyzed using species-specific probe pHv62 for Haynaldia villosa (L.) Schur and RFLP probe Psrll3 located on the short ann of homoeologous group six for wheat ( Triticum aestivum L. ). The results showed that the transmission rate of 6VS in the F2 was 69.5 %, which was close to the expected value of 75%. 147 F2 plants from the above Fl plant were tested for their resistance in seedling stage to 6 pathogenic strains of powdery mildew. It was observed that Pm21 genes on 6VS inherited dominantly and expressed well when transferred to wheat－"Yangmai 158" genotype.     

Comparative study of symmetric and asymmetric somatic hybridization between common wheat and Haynaldia villosa

Symmetric and asymmetric protoplast fusion between long term cell suspension-derived protoplasts of Triticum aestivum (cv. Jinan 177) and protoplasts of Haynaldia villosa prepared from one-year-old embryogeneric calli was performed by PEG method. In asymmetric fusion, donor calli were treated with gamma ray at a dose of 40, 60, 80 Gy (1.3 Gy/min) respectively and then used to isolate protoplasts. Results of morphological, cytological, biochemical (isozyme) and 5S rDNA spacer sequence analysis revealed that we obtained somatic hybrid lines at high frequency from both symmetric and asymmetric fusion. Hybrid plants were recovered from symmetric and low dose γ-fusion combinations. GISH (genomic in situ hybridization) analysis proved exactly the existence of both parental chromosomes and the common occurrence of several kinds of translocation between them in the hybrid clones regenerated from symmetric and asymmetric fusion. And the elimination of donor DNA in hybrid clones regenerated from asymmetric fusion     

Asymmetric somatic hybridization between Triticum aestivum L. and Haynaldia villosa Schur

Suspension cell-derived protoplasts of wheat, inactivated with different concentrations (0-2.5mol/L) of IOA, were fused by PEG method with the Haynaldia villosa protoplasts which originated from the calli 4-5d after subculture and were irradiated with 60Co-γ ray. Cell colonies, calli or regenerated plants were obtained from different combinations of fusion. The calli and plants were verified to be hybrids by chromosome counting, isozyme analysis and morphological inspection.