普通小麦和中国节节麦lmw-gs,α-,γ-醇溶蛋白基因的克隆与序列分析

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1、MOLECULARCLONINGANDSEQUENCEANALYSISOFLM、Ⅳ-GSANDALPHA-，GAMMA—GLIADlNGENESFROMCOMMONWHEATAND彳EG见(糯’尉UC肌2rNATIVET0CHINAADissertationSubmittedtotheGraduateSchoolofHenanUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofPhilosophyinScienceByLiYugeSup

2、ervisor：ProfLiSuopingApril，2014关于学位论文独创声明和学术诚信承诺本人向河南大学提出博士学位申请。本人郑重声明：所呈变的学位玲文是本人在导师的指导下独立完成的，对所研究的课题有新的见解．据我所知，除文中特别加以说I!lIi．标注和致谢的地方外．论文中不包括其他人巳羟发表或撰写过的研究成果，也不包括其他人为获得任何越肓，丹J研机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论丈中作了明确的说明并表示了谢意．在此本人舟重承诺：所呈交的学住论文不存在舞弊作伪行为，丈青

3、自负．学位申请人(学位论史作者)篓名：奎垂圈20H-年5Al霉B关于学位论文著作权使用授权书本人经河南大学审核批准授予博士学位．作为擘位论文的作者，本人完奎了解井同意河南大学有关保留、使用学位论文的要求，即河南大学有权向固家图书馆、科研信息机构，敷据收集机构和本棱图书馆等提供学位论文(纸质文本和电于文本)以供公众检素、查阅．本人授权河南太学出于宣扬、展览学校学术发展和进行学术芟流等目的，可以采取影印、缩印、扫描和劈贝等复制手段保存、汇编学住论文(纸质文本和电子文本)．(涉及-保密内客的学位话文在解密后适用本授权书)．学位

4、获得者【学住论文作者】签名：一至』圃20】4年岁月J9日擘往论文指导教师篓名20l争年r／1槽日摘要面筋蛋白不仅是决定小麦加工品质的物质基础，而且是诱发乳糜泻(celiacdisease，CD)的主要外在刺激因子，筛选优质的面筋蛋白相关基因，对小麦加工品质的分子改良和CD预防具有重要的意义。HMW-GS组成己成为品质育种中亲本选配的主要依据，筛选优质的LMW-GS，0t．，Y一醇溶蛋白基因，是当前改良我国小麦加工品质的关键。普通小麦豫麦34、郑麦9023，郑麦004和郑丰5号，是我国黄淮麦区主要推广种植的优质小麦品种，中

5、国节节麦，作为普通小麦D基因组的祖先供体种，具有其它谱系节节麦所缺乏的独特遗传变异，是小麦遗传改良的宝贵种质资源。因此，为筛选具有独特变异的LMW-GS，u．，Y一醇溶蛋白优质基因和对小麦品质改良和CD预防有利用价值的宝贵节节麦种质资源，本研究在中国节节麦ISSR遗传多样性分析的基础上，采用PCR法，对4个优质小麦品种和2—7份代表性节节麦的LMW．GS，(it一，Y一醇溶蛋白基因进行系统的分子克隆，并利用GenBank中己注册的大量基因资源，通过氨基酸序列和二级结构的系统比较分析，不同分子结构基因的原核表达、纯化和qR

6、T-PCR分析，揭示优质小麦优质的分子基础、CD毒性和LMW-GS，旺．，Y．醇溶蛋白基因结构与功能的关系。为我国小麦加工品质的分子改良，以及中国节节麦在小麦品质改良和CD预防中的有效利用，奠定重要的研究基础和参考资料。主要取得如下结果：(1)从4个小麦品种和2．7份代表性中国节节麦中，共克隆注册了638(GenBank登录号为：JN831382．JN831435，JN849083．JN849096，JX828193．JX828401，KC715868．KC716082，KF278601一KF278638，KF41257

7、9一KF412621和KF880532．KF880594)个LMW-GS，0【．，3,-醇溶蛋白新基因，筛选到76个在重复区长度和半胱氨酸残基数量存在独特变异的基因资源和2份含有较少T细胞免疫肽的节节麦种质资源。(2)推断氨基酸序列的比对分析表明，在C．末端I区和C．末端特征区II存在额外半胱氨酸残基的LMW．GS，。【一醇溶蛋白基因，绝大多数来源D基因组，而在N．末端重复II区存在1个额外半胱氨酸残基的7一醇溶蛋白基因，绝大多数来源于B基因组，且均在系统进化树上形成1个相对集中的分支。尽管LMW-GS中存在较少含有额外

8、半胱氨酸残基的基因，但体外功能鉴定己证明D基因组来源的1个含额外半胱氨酸残基的基因，对面筋品质有显著影响。可见，与Glu．D1位点编码的HMW-GS对品质有独特贡献一样，Glu．D3，Gli—D2和Gli．B1位点编码的LMW-GS和61,一，1，．醇溶蛋白，也对面筋品质密切相关。(3)二级结构的系统预测和比对分析表