LMW-GS和醇溶蛋白组成与面条小麦品质性状的关系及LMW-1和LMW-2基因的克隆

摘要

本研究通过酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)，分析了30个山东省种植面积较大且具有部分代表性的普通小麦品种的低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)和醇溶蛋白组成，测定了30个品种的蛋白质含量、沉淀值、面团形成时间、稳定性、粉质评价值、最大拉伸阻力和拉伸曲线面积等面粉及面团主要品质性状，分析了低分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白组成与面条小麦品质性状的关系。并且克隆了普通小麦中编码LMW-1和LMW-12的基因。主要结果如下： 1 低分子量谷蛋白和醇溶蛋白的组成通过SDS-PAGE和A-PAGE，分析了30个小麦品种的低分子量谷蛋白和醇溶蛋白的组成特点，其中17个品种拥有LMW-1和γ-42带的组合，出现的频率为56.7％。其余13个品种则拥有LMW-2和γ-45带的组合，占43.3％。 2 低分子量麦谷蛋白和醇溶蛋白组成与面条小麦主要品质性状的关系参照现行专用小麦品种品质国家标准和我国学者建议，对30个普通小麦品种的面粉及面团主要理化品质性状：蛋白质含量、沉淀值、面团形成时问、稳定性、粉质评价值、最大拉伸阻力和拉伸曲线面积进行了测定。结果表明，拥有LMW-2/γ-145组合的小麦品种，其面条小麦主要品质性状均优于拥有LMW-1/γ-42组合的小麦品种。 3 编码LMW-1、LMW-2基因的克隆及其与品质关系的研究利用硬粒小麦中克隆LMW-1和LMW-2的特异引物，在“泰山201”和“PHt82-2-2”两个普通小麦品种中分别克隆了一个编码LMW-1和LMW-2的基因。“泰山201”的扩增片段命名为PL1“PH82-2-2“品种的扩增片段命名为PL2。序列测定结果显示，PL1为一条882bp的DNA序列(GenBank注册序列号为DQ657349)，PL2的长度为888bp(GenBank注册序列号为DQ657348)。通过序列比较发现，它们同已知的序列同源性较高。 PL1和PL2编码的氨基酸序列具有典型的低分子量谷蛋白序列特征。PL1编码的氨基酸序列的N-末端起始序列为METRCIPGL-，属于LMW-m型；PL2属于LMW-s型，它的N-末端起始序列为SHIPGL-。PL1与PL2的氨基酸序列比较显示，在N-末端和重复区域同源性很高；两者的主要差别在于：C-末端PL1编码的氨基酸序列有一段富含Q、P的16个氨基酸残基的缺失。 将PL1和PL2与硬粒小麦中相同特异引物扩增得到的LMW-1(GenBank注册序列号为Y18159)和LMW-2(GenBank注册序列号为AJ007746)氨基酸序列比较，PL1与LMw-1的同源性较高，而PL2与LMW-2的序列同源性较高。PL1与Y18159(LMW-1)比较发现，PL1在富含Q、P的重复区有两段缺失。其他区域则同源性非常高，只是有个别的氨基酸残基的替换，缺失和插入。 PL2与AJ007746(LMW-2)比较，也有类似的结果，PL2在富含O、P的重复区有三段缺失，但是不同的是它在C-末端有一段16个氨基酸残基的插入，其他区域同源性也非常高。

目录

声明

英文缩写符号及中英文对照表

摘要

1.引言

1.1.小麦醇溶蛋白的研究进展

1.1.1小麦醇溶蛋白的结构和组成

1.1.2小麦醇溶蛋白的基因定位

1.1.3小麦醇溶蛋白与小麦品质性状的关系

1.1.4醇溶蛋白的研究方法

1.2小麦低分子量谷蛋白的研究进展

1.2.1小麦低分子量谷蛋白的分类

1.2.2小麦低分子量谷蛋白基因的染色体定位

1.2.3小麦低分子量谷蛋白的结构和组成

1.2.4小麦低分子量谷蛋白对品质的影响

1.2.5编码低分子量谷蛋白亚基的基因克隆

1.3本课题研究的内容及意义

2材料与方法

2.1供试材料

2.2试验方法

2.2.1醇溶蛋白酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)

2.2.2低分子量谷蛋白SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)

2.2.3面粉和面团主要理化性状指标的测定

2.2.4普通小麦编码LMW-1、LMW-2基因的克隆及测序

3结果与分析

3.1低分子量谷蛋白和醇溶蛋白的组成

3.3 PCR扩增结果

3.4氨基酸序列分析比较

4讨论

4.1山东小麦醇溶蛋白组成特点

4.2山东小麦低分子量谷蛋白的组成特点及其与醇溶蛋白的连锁

4.3山东普通小麦醇溶蛋白与低分子量谷蛋白对面条加工品质的影响

4.4编码低分子量谷蛋白LMW-1、LMW-2的基因

5结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况