栽培一粒小麦不同Glu-A1x等位基因的分子鉴定

发布时间：2020-07-09 23:52

【摘要】：高分子量谷蛋白亚基(HMW.GS)是重要的种子贮藏蛋白,与普通小麦(Triticum aestivum L.,2n=6x=42,AABBDD)烘烤品质密切相关。普通小麦Glu-Alx位点变异很少。二倍体栽培一粒小麦(Triticum monococcum ssp. monococcum,2n=2x=14,AmAm)是人类历史上第一个小麦栽培种。本研究利用SDS-PAGE系统地分析了197份栽培一粒小麦的Glu-Alx等位基因变异,取得如下结果：1、在197份栽培一粒小麦中,共检测到10个Glu-Alx等位基因变异类型,其中7个是新的变异,即Glu-A1md、Glu-Alme、Glu-A1mf、GlM-A1mg、Glu-A1mh、Glu-AImi和Glu-A1mj。10个等位变异类型出现的频率和分布地区高度可变,Glu-A1mg等位基因出现频率最低(1份,0.5%),Glu-A1mc出现频率最高(132份,67%)。其中,Glu-A1ma是沉默的,在2份材料中被检测到,其他的等位基因都是可表达的。出现频率最高的Glu-A1mc电泳迁移率与1Ax2*相似。2、利用设计的2对特异性引物对10个Glu-A1x变异类型代表性材料分别扩增Glu-A1x基因的两端(片段1和片段2),并进行测序。其中片段1包括信号肽、N端和重复区的前174个核苷酸；其中片段2包括重复区的最后210个核苷酸和C端。测序结果表明,片段1是477bp,而片段2是336bp,两个片段在所有序列中都是大小相同的。片段1和片段2的整合序列可在GenBank数据库中查询。3、利用片段1和片段2的整合序列进行了Glu-A1x基因的DNA序列多态性分析,共检测到了18个多态性位点(s),其中片段1有10个,片段2有8个。这些突变位点中,有5个是同义突变,其他的13个都是非同义突变,包括6个重复区突变,而且C端的变异(4个突变)高于N端(2个突变)。4、氨基酸序列分析结果表明,与普通小麦的Ax1和Ax2*亚基相比,Glu-A1x基因除了存在单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)外,主要差异是存在于重复区的3个缺失/插入,其中片段1有1个(第137-142位氨基酸残基,Pro-Gly-Gln-Gly-Gln-Gln),片段2有2个(第6-10位氨基酸残基,Gln-Gly-Gln-Gln-Gly;第46-50位氨基酸残基,Ser-Gly-Gln-Gly-Gln),可能影响小麦面粉的弹性。5、栽培一粒小麦Glu-Alx位点的遗传多样性明显高于普通小麦。栽培一粒小麦Glu-Alx位点新的变异产生于A和Am基因组分化之后,因此这些变异在普通小麦群体中并不存在,可以作为今后小麦品质改良的新的资源加以利用。
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S512.1

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本文编号：2748162