乌拉尔图小麦(G1812)低分子量麦谷蛋白Glu-A3位点的解析

摘要

小麦低分子量麦谷蛋白(LMW-GS)是小麦籽粒贮藏蛋白的主要组成部分，对营养品质和面粉加工品质有着重要影响。LMW-GS基因是多基因家族，位于Glu-3位点。由于家族成员众多且相似度高，目前该位点的基因组成和结构尚未完全了解。乌拉尔图小麦是普通小麦A基因组的供体，它有相对于普通小麦更简单的基因组。本研究通过筛选乌拉尔图小麦PI428198(G1812)的BAC文库，得到含LMW-GS基因的单克隆以及位于该位点的单克隆，经重叠群构建和BAC三代测序后，找到contig与BAC的对应，以此来解析Glu-A3位点。主要研究结果如下:
　　1.利用LMW-GS基因分子标记系统和全长克隆体系的7对引物，在乌拉尔图小麦G1812的BAC文库中，共筛选得到66个含LMW-GS基因的阳性单克隆，分属于m类和i类两种类型。其中，对于HindⅢ部分酶切的BAC文库，含m类LMW-GS基因的阳性单克隆有6个，含i类LMW-GS基因的阳性单克隆有49个;而在EcoRⅠ部分酶切的BAC文库中，m类和i类LMW-GS基因对应的阳性单克隆数目分别为4个和7个。
　　2.根据每个阳性单克隆末端的序列设计特异引物，对全部阳性单克隆进行扩增，最终构建形成两组BAC重叠群，分属于m类型基因簇和i类型基因簇。经过选择最短路径，7个含i类LMW-GS基因的阳性单克隆构建形成一个重叠群，分别为TUG.H3-0492.L23、TUG.H3-0311.I01、TUG.H3-0492.H01、TUG.H3-0344.G01、TUG.H3-0493.L07、TUG.H3-0324.H14和TUG.H3-0246.G20;6个含m类LMW-GS基因的阳性单克隆构建形成一个重叠群，分别是TUG.E1-0012.O11、TUG.E1-0012.O16、TUG.H3-0429.B20、TUG.H3-0065.I13、TUG.E1-0042.N11和TUG.E1-0042.K15。
　　3.利用染色体步移的方法，筛选文库得到7个阳性单克隆，它们对两组重叠群内部存在的gap有了部分补充;通过参考中国春A亚基因组序列，用了14对引物筛选文库得到19个阳性单克隆，它们对两组重叠群之间存在的gap有了部分补充。gap的补充进一步完善了Glu-A3位点物理图谱的构建。
　　4.经选择，将两组重叠群和补gap的阳性单克隆（共33个）进行三代测序。数据组装得到36个contig，找到了63条末端序列与contig的对应关系，经拼接和预测，最终组装成3.49M的序列，其中LMW-GS基因呈不均匀分布，m类基因和i类基因分别形成两个基因簇。

目录

声明

致谢

摘要

1．文献综述

1．1 引言

1．2 小麦面筋蛋白的组成

1．3 低分子量麦谷蛋白的研究进展

1．3．1 低分子量麦谷蛋白的分类

1．3．2 低分子量麦谷蛋白基因在染色体上的定位

1．3．3 低分子量麦谷蛋白及其编码基因的结构

1．3．4 低分子量麦谷蛋白基因的克隆

1．3．5 低分子量麦谷蛋白基因分子标记的开发

1．3．6 低分子量麦谷蛋白对小麦加工品质的影响

1．3．7 低分子量麦谷蛋白基因座位的研究

2 引言

3．材料与方法

3．1 材料

3．1．1 试验材料

3．1．2 试剂

3．2 方法

3．2．1 BAC DNA的小提(即一级混合质粒的提取)

3．2．2 引物设计和PCR扩增

3．2．3 一级混合池的筛选

3．2．4 二级混合池的筛选

3．2．5 三级混合池的筛选和阳性单克隆的确定

3．2．6 低分子量麦谷蛋白基因类型的序列分析

3．2．7 BAC DNA的大提

3．2．8 BAC克隆的末端测序

3．2．9 BAC重叠群的构建

3．2．10 Gap的补充

4．结果与分析

4．2 LMW-GS基因BAC重叠群的构建

4．3 LMW-GS基因在Glu-A3位点的分布

4．4 Glu-A3位点BAC的补充

4．5 Glu-A3位点BAC克隆的三代测序

4．6 三代测序结果分析

4．7 BAC末端序列与contig的对应关系

4．8 乌拉尔图小麦Glu-A3位点序列的组装

5．结论与讨论

5．1 乌拉尔图小麦Glu-A3位点阳性单克隆的筛选

5．2 乌拉尔图小麦Glu-A3位点BAC重叠群的构建

5．3 乌拉尔图小麦Glu-A3位点序列的数据分析和组装

参考文献

附录