小麦祖先种ω-醇蛋白基因克隆和a-醇溶蛋白基因转化小麦的研究

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1、山东大学硕士学位论文摘要为了研究Q一醇溶蛋白基因功能及评估其对小麦品质育种的价值，我们利用农杆菌介导的转化方法将一个来自老芒麦(Elymussibiricu园的a一醇溶蛋白基因转入小麦，通过双引物PCR筛选后，对初步获得的22株T。代阳性株系的后代进行了分子鉴定、蛋白检测和遗传分析，分别获得了2株山融3号和1株济麦21的转基因株系，为进一步的通过测定面粉品质特性鉴定其功能奠定了基础。为挖掘用于品质育种的新的∞一醇溶蛋白基因和深入了解小麦A、D基因组祖先种中该类基因的组成、结构和进化，利用基因组PCR技术从乌拉尔图小麦(TrYticum

2、urartu)、野生一粒小麦(Triticumboeoticum)、栽培一粒小麦(TriticummOlTOCOCClL田)和粗山羊草(Aegilopstausohii)中克隆了19个ARQ-／ARE-类型的(‘)一醇溶蛋白基因的编码序列。这些(．)一醇溶蛋白基因编码序列长度变化很大，最短的744bp，最长的1044bp，它们分别对应的推导的成熟多肽含248和348个氨基酸。推导的多肽链一级结构分为三个结构域，分别是一个短的N一端保守序列和一个C一端保守序列以及一个长的、多变的中部重复序列区。通过系统发生的进化树分析，我们发现来自A基

3、因组祖先种的12个无编码框内终止密码子序列(以下称真基因)和其它来自普通小麦A基因组的6个序列可以分为三个分枝。分枝l中包含1个来源于野生一粒小麦的序列，2个来自栽培一粒小麦的序列，3个来自普通小麦A基因组的序列以及4个来自乌拉尔图的序列。分枝2中包含1个来源于野生一粒小麦的序列和4个栽培一粒小麦的序列。第3个分枝仅包含来自普通小麦A基因组的序列。在这些(I)一醇溶蛋白真基因序列中，栽培一粒小麦的2个亚种含有3个两两同源的基因，其中1个是另)b2个基因通过异常重组产生的嵌合基因。13个∞一醇溶蛋白真基因的编码序列都不含有半胱氨酸残基和

4、甲硫氨酸残基。与乳糜泻疾病相关的抗原种类在野生一粒小麦和栽培一粒小麦∞一醇溶蛋白基因中比乌拉尔图小麦中多。我们在论文中讨论了A基因组小麦∞一醇溶蛋白基因的进化情况。关键词：普通小麦；野生一粒小麦；栽培一粒小麦；乌拉尔图小麦；粗山羊草；a一醇溶蛋白；∞一醇溶蛋白；转基因；嵌合基因Ill山东大学硕上学位论文ABSTRACTInordertoexploittherelationshipbetweena—giiadingeneanditsfunctionalpropertiesofflourandevaluatetheeffectonwhea

5、tqualitybreeding，wetransformedonea-gliadingenefromElymussibiricusintodifferentwheateultivarsbyusingAgrobacterium-mediatedtransformationmethod．NineteenpositiveTotransgenicplantsWereobtainedaftertwosetsofprimerssereeningbyPCR．TwoofSR3andoneofJ21transformedstrainswereobtai

6、nedbyPCRanalysis，proteinelectrophesisandinheritedstableanalysis．Itwillbebaseduponfunctionalcharacterizationofthe酉iadinbydoughmicro-mixtestinthelatestfuture．AgenomicPCRcloningstrategywasappliedtoisolate03-gliadinsequencesfromthreediploidAgenomewheats(Triticummonococcum，7

7、W'ticumboeoticumandTriticumurartu)andonediploidDgenomeancester(AegilopstauschiO．Nineteenampliconlengthsvariedfrom744-1044bp，andthoseofthecorrespondingdeducedmatureproteinsfrom248—348residues．TheprimarystructureofthededucedpolypeptidescomprisedashortN—andC—terminalconser

8、veddomain,andalong，variablerepetitivedomain．Aphylogeneticanalysisof12fulllengthsequencesfromAgenomediploidscom