小麦近缘种低分子量麦谷蛋白亚基基因glu-b3克隆及系统发育分析

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1、篷HEREDITAS(Beijing)2010年6月，32(6)：613—624ISSN0253—9772WWW．chinagene．cn研究报告DoI：l0．3724／SP．J．1005．2010．00613小麦近缘种低分子量麦谷蛋白亚基基因Glu-B3克隆及系统发育分析王林海，周敏，李慧玲，何中虎一，夏先春中国农业科学院作物科学研究所，国家小麦改良中心，国家农作物基因资源与基因改良重大科学工程，北京100081北京农学院，北京102206；河北省廊坊市种子管理站，廊坊065000；国际玉米小麦改良中I~,

2、(CIMMYT)中国办事处，北京100081摘要：发掘小麦近缘种低分子量麦谷蛋白基因，可为小麦品质改良提供更多的基因资源。文章利用Glu．B3位点特异性标记LB1F／LB1R、LB2F／LB2R、LB3F／LB3R和LB4F／LB4R，对普通小：麦B染色体组的7个可能供体近缘种，即硬粒小麦(durum)、栽培二粒小麦(dicoccum)、野生二粒小麦(Tdicoccoides)、拟斯卑尔脱山羊草(Ae．speltoides)、高大山羊草(Ae．1ongissima)、西尔斯山羊草(Ae．searsii)和双角

3、山羊草e．bicornis)共2O份材料进行PCR扩增，克隆小麦近缘种中GluB3一』、GluB3—2、GluB3—3和GluB3—4基因的等位变异，并对Glu—B3位点基因进行系统发育分析。共获得16个新等位变异，其中GluB3一J基因的新等位变异1个，命名为GluB3—16，其推导氨基酸分子量为39．2kDa；GluB3—3的新等位变异有3个，分别命名为GluB3—35、GluB3．36和GluB3—37，其推导氨基酸分子量为44．5kDa(GluB3—36)或44．6kDa(GluB3．35和GIuB3

4、—37)；GIuB3—4的新等位变异12个，分别命名为GluB3—46、GluB3—47、GluB3—8、GluB3—49、GluB3—410、GluB3．411、GluB3—412、GluB3—413、GluB3．414、GluB3—415、GluB3—416和GluB3—417，其推导氨基酸分子量变化在38．6(GluB3414)～42．5kDa(GluB3．413)之间；16个新等位变异都包含单一的完整开放阅读框，具有低分子量麦谷蛋白亚基的典型结构。文章进一步拓展了低分子量麦谷蛋白基因资源，揭示不同Gl

5、u．B3基因的进化过程不完全相同，为有效地利用小麦近缘种材料和转基因育种提供了新的基因资源。关键词：普通小麦；小麦近缘种；低分子量麦谷蛋白亚基；Glu—B3；系统发育Cloningandphylogeneticanalysisoflow-molecular-weightgluteninsubunitgenesatGlu-B3locusincommonwheatrelativespeciesrANGLin—Hai，ZHOUMin，LIHui—Ling，HEZhong—HuL47XIAXian．Chun1．Ins

6、tituteofCropScience,NationalWheatImprovementCenter~TheNationalKeyFacifityforCropGeneResourcesandGenetwlm—provement，ChineseAcademyofAgriculturalSciences(CAAS)，Beijing100081，China；2．BeijingAgriculturalCollege，Beijing102206，China；3．TheDepartmentofSeedAdmin&tra

7、tion，Langfang065000，China；4．InternationalMaizeandWheatImprovementCenter(CIMMYT)ChinaOffice，Beiji．~100081，China收稿日期：2009—10—15；修回日期：2009—12—25基金项目：国家高技术研究发展计划项目(863计划)(编号：2006AA10ZIA7，2006AA100102)~国家自然科学基金项目(编号：30830072)~11)J作者简介：王林Ni(1979～)，男，博士，研究方向：作物遗传育

8、种。E-mail：linhai7960@126．com通讯作者：周敏(1962-)，女，副教授，研究方向：作物遗传育种。Tel：010．80799405；E-mail：zmskx@yahoo．tom．cn~(1963-)，男，研究员，博士生导师，研究方向：小麦遗传育种。Tel：010-82108610；E-mail：xiaxianchun@caasnet．crl614遗HEREDITAS(Beiji