长江流域小麦地方品种低分子量麦谷蛋白亚基组成及高分子量谷蛋白亚基基因1Dy12.7的克隆

发布时间：2018-01-23 22:41

  本文关键词： 普通小麦 地方品种 低分子量谷蛋白亚基 高分子量谷蛋白亚基 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱 基因克隆　出处：《华中农业大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：小麦是世界上种植区域最广、食用人口最多、对人类生活影响最大的谷类作物,小麦的产量与品质对人类生存质量有决定性的影响。我国小麦的总产量和消费总量排名世界第一,但品质状况一直不尽人意,主要表现为二次加工品质欠佳。小麦的二次加工品质主要决定于贮藏蛋白中的麦谷蛋白的特征特性,即决定于高、低分子量谷蛋白亚基的组成特点。已有研究表明,高分子量谷蛋白亚基主要决定小麦面团的弹性,低分子量谷蛋白亚基主要影响小麦面团的粘性和延展性,二者的组成特点决定小麦最终使用品质。发掘新的麦谷蛋白亚基基因资源,准确、快速识别麦谷蛋白亚基组成已成为现代小麦品质育种成功与否的关键。本实验室的前期研究显示,长江流域小麦地方品种蕴藏有丰富的麦谷蛋白的等位变异及一些新的麦谷蛋白亚基基因。本研究运用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术对478份长江流域小麦地方品种低分子量谷蛋白亚基组成进行了鉴定,克隆出了一个高分子量麦谷蛋白亚基基因(1Dy12.7),主要结果如下:1.低分子量谷蛋白亚基组成特点使用新建立的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术程序来分析从中国长江流域收集的478个小麦地方品种。在Glu-A3,Glu-B3和Glu-D3三位点共鉴定出17个等位基因,共有87个不同的基因组合。在17个Glu-3等位基因位点中,5个属于Glu-A3,7个属于Glu-B3,5个属于Glu-D3位点。质谱分析结果表明Glu-A3a/c出现频率占地方品种的72.80%,Glu-A3b为8.37%,Glu-A3d为8.37%,Glu-A3f为5.23%,Glu-A3e为3.56%。Glu-B3位点的7种等位基因分别为:Glu-B3d/i(25.52%),Glu-B3b(21.34%),Glu-B3c(16.95%),Glu-B3h(13.81%),Glu-B3f(8.37%),Glu-B3a(8.16%),Glu-B3g(5.23%)。5种Glu-D3等位基因分别为:Glu-D3a(58.37%),Glu-D3c(22.59%),Glu-D3d(15.48%),Glu-D3b(3.35%),Glu-D3f(0.21%)。在Glu-A3和Glu-B3位点,共发现四个新的低分子量麦谷蛋白基因类型:Glu-A3d1,Glu-A3d2,Glu-A3d3,Glu-B3p。需要进一步研究以发掘这些等位基因,并研究它们在小麦改良上的潜在用途。2.高分子量麦谷蛋白亚基基因1Dy12.7的克隆利用MALDI-TOF-MS和SDS-PAGE鉴定了1个Glu-1Dy高分子量麦谷蛋白亚基(命名为1Dy12.7)并克隆了该基因全长,这个基因源自中国小麦地方品种骡丝麦。1Dy12.7的genebank登录号为KR262519。1Dy12.7基因完整开放阅读框长度为1977 bp,编码658氨基酸。该基因编码的蛋白亚基包含四个典型区域(21个氨基酸的信号肽区域,N-末端区域和C-末端区域,和一个中央重复区)。该亚基推导的相对分子质量(68400Da)与质谱鉴定结果非常接近(68407Da)。与1Dy12.7基因序列最相似的基因相比,在1Dy12.7基因中发现17个SNPs和2个In Dels。二级结构预测表明,1Dy12.7与1Dy10(x12929)有相近比例的α螺旋,β转角和β弯曲。系统发育分析表明,X型和Y型的麦谷蛋白亚基分别形成两大簇,1Dy12.7与其它Glu-1Dy基因聚到一簇。我们的研究结果显示,1Dy12.7亚基有潜力加强面筋谷蛋白多聚体间的相互作用,是有价值的小麦品质改良的基因资源。
[Abstract]:The main results of this research indicate that the high molecular weight glutelin subunit mainly determines the characteristics of the wheat dough , and the Glu - A3b is 8.37 % , Glu - A3d is 8.37 % , Glu - A3b is 5.23 % , Glu - B3h ( 13.81 % ) , Glu - B3f ( 8.37 % ) , Glu - B3a ( 8.16 % ) , Glu - A3b is the most important . The results show that 1Dy12 . 7 subunit has the potential to enhance the interaction between gluten and gluten , which is a valuable genetic resource for wheat quality .

【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S512.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 储洪裕,鲍永忠;小麦谷蛋白亚基与品质的关系[J];青海大学学报(自然科学版);2001年04期

2 李光蓉,杨足君,畅志坚;山西小麦品种(系)的高分子谷蛋白亚基遗传变异分析[J];四川农业大学学报;2000年02期

3 晏本菊,任正隆;我国部分小麦新品种(系)的高分子谷蛋白亚基遗传变异分析[J];四川农业大学学报;2001年04期

4 戴开军,高翔,董剑,王怡;麦谷蛋白亚基对小麦品质特性的影响及其遗传转化[J];麦类作物学报;2005年04期

5 熊丽娟,郑有良,魏育明,李伟;马卡小麦高分子谷蛋白亚基遗传变异分析[J];四川农业大学学报;2005年03期

6 牛洪斌;覃怀德;王益华;翟虎渠;万建民;;水稻谷蛋白的一个新基因克隆及表达分析[J];作物学报;2007年03期

7 段淑娥;;小麦麦谷蛋白亚基及其基因的研究进展[J];西安文理学院学报(自然科学版);2007年03期

8 孙彬;周建平;杨足君;李光蓉;文正南;陈明静;任正隆;;欧山羊草高分子谷蛋白亚基向小麦的转入及其遗传规律[J];中国农学通报;2011年01期

9 蔡金洋;杨尧城;;低含量谷蛋白水稻研究进展[J];农业科技通讯;2011年08期

10 吕真真;陈洁;龙伶俐;朱之光;;小麦高相对分子质量麦谷蛋白亚基及其组成对饺子皮品质的影响研究[J];河南工业大学学报(自然科学版);2013年03期

相关会议论文 前10条

1 李友军;朱志勇;黄明;;镉胁迫对不同抗性小麦品种可溶性糖转运及谷蛋白表达的影响[A];中国作物学会50周年庆祝会暨2011年学术年会论文集[C];2011年

2 马启林;李阳生;;水稻储藏谷蛋白的聚合化特性研究[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编（1933-2008）[C];2008年

3 晏本菊;任正隆;;四川小麦高分子量谷蛋白亚基分析[A];中国生物化学与分子生物学会第八届会员代表大会暨全国学术会议论文摘要集[C];2001年

4 王林海;何中虎;夏先春;;普通小麦低分子量谷蛋白亚基基因克隆与功能标记的开发[A];全国植物分子育种研讨会摘要集[C];2009年

5 郎淑平;王海燕;曹爱忠;王苏玲;张守忠;陈佩度;亓增军;王秀娥;;分子标记辅助选育小麦抗赤霉病、白粉病、谷蛋白5+10亚基聚合体[A];江苏省遗传学会第七届代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编[C];2006年

6 张宏;吉万全;任志龙;王长有;王秋英;;染色体工程法聚合小麦优质麦谷蛋白亚基研究[A];2003年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2003年

7 陈凡国;赵峰;杨亮;庄倩倩;夏光敏;;小麦及衍生材料/近缘禾草LMW-GS基因的克隆与功能特性[A];植物分子生物学与现代农业——全国植物生物学研讨会论文摘要集[C];2010年

8 易蓉;黄琳;丁毅;;水稻灌浆期谷蛋白亚基表达的初步分析[A];中国的遗传学研究——遗传学进步推动中国西部经济与社会发展——2011年中国遗传学会大会论文摘要汇编[C];2011年

9 晏月明;姜怡;孙e鹐，

本文编号：1458425