节节麦的一种y-型高分子量谷蛋白亚基的鉴定、克隆及系统进化

摘要

节节麦(Triticum tauschii，2n=2x=14，DD)属于是山羊草属，是普通小麦D基因组供体。节节麦存在广泛的高分子量谷蛋白亚基(HMv-GS)等位变异，其遗传变异类型较普通小麦基因组编码更为丰富。分离克隆这些基因可以为小麦的育种提供较为丰富的基因资源，为研究六倍体小麦的起源和进化提供了有用的信息，对挖掘可供应用于普通小麦品质改良的新基因资源有着重要意义和应用前景。 本研究利用了SDS-PAGE技术和AS-PCR技术对节节麦高分子谷蛋白亚基进行了分析和鉴定，并对其基因进行了基因扩增、克隆和序列测定，进而进行了进化分析。主要结果如下： 对68份节节麦材料进行SDS-PAGE分析，发现了9种x-亚基，15种y-亚基，33种组合类型，呈多样性组合，表明节节麦高分子谷蛋白组成具有多态性。从这67份节节麦中共发现了1种新型高分子谷蛋白亚基Ty＜12，被命名为Dy8.1t。 对已经鉴定出特殊新亚基的节节麦和中国春基因组进行AS-PCR扩增。通过对节节麦新亚基的基因进行扩增，得到x-亚基和y-亚基，回收y-亚基，作为克隆目的片段。克隆和测序了节节麦的Dy8.1t亚基(GenBank登录号为FJ499503)，其全长编码区有1995个核苷酸，由其推导的氨基酸序列具有y型高分子谷蛋白亚基的典型特征。该序列含有23个6肽(PGQGQQ)和4个9肽(GYYPTSLQQ)，该亚基由D基因组编码的y型高分子谷蛋白亚基中重复区最短的之一。 克隆和测序了中国春By8*亚基(GenBank登录号为GQ121361)，其全长编码区有1980个核苷酸。由其推导的氨基酸序列具有y型高分子谷蛋白亚基的典型特征，该序列含有20个6肽(PGQGQQ)和4个9肽(GYYPTSLQQ)。 从节节麦已经克隆得到的Dy8.1t高分子谷蛋白亚基与小麦D基因组和小麦B基因组在分子序列水平上有较大的差异；从中国春中已经克隆得到的By8*高分子谷蛋白亚基与节节麦D基因组在分子序列水平上也有较大的差异。通过对节节麦高分子谷蛋白亚基的研究，为小麦的品质改良打下坚定的实验和理论基础。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英文缩写(Abbreviations)

声明

1 前言

1.1小麦的研究进展

1.1.1小麦的高分子谷蛋白(HMW-GS)研究进展

1.1.2小麦HMW谷蛋白亚基克隆研究进展

1.2节节麦研究进展

1.2.1节节麦高分子谷蛋白亚基的分离鉴定

1.2.2节节麦HMW谷蛋白亚基克隆研究进展

2材料和方法

2.1实验材料

2.1.1节节麦材料

2.1.2试剂与载体

2.1.3实验仪器和设备

2.2实验方法

2.2.1新高分子谷蛋白亚基鉴定

2.2.2新谷蛋白亚基编码基因克隆

2.2.3基因序列比对和系统进化分析

3结果与分析

3.1 HMW-GS分析

3.1.1节节麦HMW-GS等位变异分析

3.1.2节节麦HMW-GS组合类型及其频率

3.2 Dy8.1t的DNA分子水平研究

3.2.1 新亚基Dy8.1tAS-PCR扩增

3.2.2 Dy8.1t分子克隆

3.2.3 Dy8.1t菌液AS-PCR扩增和测序

3.3 Dy8.1t新亚基核苷酸的序列测定结果分析

3.3.1 Dy8.1t核苷酸序列组成

3.3.2 Dy8.1tDNA的二级结构图

3.3.3 Dy8.1t核苷酸限制性酶切位点分析

3.4 Dy8.1t蛋白质基本性质分析

3.4.1Dy8.1t蛋白质的一级结构

3.4.2 Dy8.1t蛋白质的二级结构

3.4.3 Dy8.1t蛋白质的预测三级结构

3.5信号肽、N-端和C-端序列比较分析

3.6中国春(CS)亚基By8*DNA分子水平的研究

3.6.1中国春(CS)亚基By8*AS-PCR扩增

3.6.2中国春(CS)亚基By8*分子克隆

3.6.3中国春(CS)亚基By8*菌液PCR扩增和测序

3.7中国春(CS)亚基By8*核酸的氨基酸序列分析

3.8 新亚基Dy8.1*和中国春(CS)亚基By8*的系统进化树

4结果与讨论

5展望

参考文献

致谢