四倍体小麦醇溶蛋白和低分子量谷蛋白基因序列分析

论文摘要

根据已发表的α-醇溶蛋白基因和LMW-GS基因的序列保守性，分别设计了特异引物对野生二粒小麦、阿拉拉特小麦、提莫菲维小麦的α-醇溶蛋白基因和低分子量谷蛋白基因完整编码区进行扩增，并对扩增产物回收、克隆、测序和分析。主要结果如下： 1．从野生二粒小麦材料As842中获得4个α-醇溶蛋白基因序列GliTd-1、GliTd-2、GliTd-3和GliTd-4，GenBank登录号分别为DQ140349、DQ140350、DQ140351和DQ140352。其中，GliTd-3和GliTd-4编码区长度均为861bp，编码由267个氨基酸残基组成的蛋白，其中信号肽包含19个氨基酸残基；而GliTd-1和GliTd-2编码区分别长821bp和859bp，由于编码区内存在提前终止密码子和插入／缺失引起的移码突变，推测其为不表达的假基因。基于通用密码子，估算GliTd-3和GliTd-4编码的成熟蛋白的相对分子量分别为30.85和30.87kD。序列比对显示，这4个基因与已报道的α-醇溶蛋白基因一致性较高；蛋白质一级结构中有6个保守的半胱氨酸；重复区的重复单元与已知基因有区别；成熟蛋白N末端前60个氨基酸组成的序列对乳糜泻病人毒性更大；脯氨酸密码子的使用有明显的偏好；谷氨酰胺在整个蛋白中含量丰富，但在特定的区域呈现集中分布的特点。 2．从野生二粒小麦材料As842中获得3个LMW-GS基因序列LMW-Td1、LMW-Td2和LMW-Td3。LMW-Td1的GenBank登录号为AY748826。其中，LMW-Td1和LMW-Td3编码区长度分别为858bp和1062bp，可分别编码包含284个和352个氨基酸残基的成熟蛋白；LMW-Td2编码区长900bp，由于编码区内存在3个提前终止密码子，推测其为不表达的假基因。根据LMW-Td1和LMW-Td3的氨基酸序列估算的分子量分别为32kD和40kD。根据N-末端氨基酸序列，可将LMWD-1、LMWD-2和LMWD-3归为LMW-m型LMW-GS基因。

论文目录

• 第一章 文献综述
• 1 四倍体小麦研究进展
• 1.1 四倍体小麦的起源
• 1.2 形态学特征及分布区
• 1.2.1 圆锥小麦
• 1.2.2 野生二粒小麦
• 1.2.3 提莫菲维小麦
• 1.2.4 栽培提莫菲维小麦
• 1.2.5 阿拉拉特小麦变种
• 2 小麦醇溶蛋白研究进展
• 2.1 小麦醇溶蛋白的分类
• 2.2 小麦醇溶蛋白的遗传多样性
• 2.3 小麦醇溶蛋白基因克隆、基因结构和氨基酸组成分析
• 2.4 小麦醇溶蛋白与面粉品质的关系
• 2.5 小麦醇溶蛋白基因家族的进化及表达
• 2.6 小麦醇溶蛋白基因旁侧序列
• 3 小麦低分子量谷蛋白研究进展
• 3.1 研究历史
• 3.2 小麦低分子量谷蛋白的分类
• 3.3 小麦低分子量谷蛋白基因的染色体定位及等位变异
• 3.4 小麦低分子量谷蛋白亚基及其结构特征
• 3.5 小麦近缘属种的低分子量谷蛋白基因
• 3.6 小麦低分子量谷蛋白与面粉品质的关系
• 3.7 PCR技术在分离低分子量麦谷蛋白基因中的应用
• 第二章 野生二粒小麦α-醇溶蛋白基因序列分析
• 1 提要
• 2 前言
• 3 材料与方法
• 3.1 实验材料
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 基因组DNA提取
• 3.2.2 PCR引物设计、扩增基因组DNA及电泳分析
• 3.2.3 PCR产物回收、纯化
• 3.2.4 连接
• 3.2.5 感受态细胞的制备
• 3.2.6 转化大肠杆菌
• 3.2.7 阳性克隆筛选
• 3.2.8 序列测定与比较分析
• 4 结果与讨论
• 4.1 一级结构
• 4.2 半胱氨酸、二硫键的排布及其对面粉品质的影响
• 4.3 氨基酸组成分析
• 第三章 野生二粒小麦LMW-GS基因序列分析
• 1 提要
• 2 前言
• 3 材料与方法
• 3.1 实验材料
• 3.2 实验方法
• 4 结果与分析
• 4.1 LMW-GS基因的克隆和测序
• 4.2 序列分析
• 5 讨论
• 第四章 阿拉拉特小麦α-醇溶蛋白基因序列分析
• 1 提要
• 2 前言
• 3 材料与方法
• 3.1 实验材料
• 3.2 实验方法
• 4 结果与分析
• 4.1 α-醇溶蛋白基因的克隆和测序
• 4.2 序列分析
• 4.3 碱基组成及密码子使用
• 4.4 一级结构
• 5 讨论
• 第五章 阿拉拉特小麦LMW-GS基因序列分析
• 1 提要
• 2 前言
• 3 材料与方法
• 3.1 实验材料
• 3.2 实验方法
• 4 结果与分析
• 4.1 LMW-GS基因的克隆和测序
• 4.2 LMW-GS基因的核酸及推导的氨基酸序列分析
• 4.3 氨基酸序列一致性比较
• 5 讨论
• 5.1 LMW-Ta1和LMW-Ta2的类型
• 5.2 LMW-GS基因的N-末端区序列具有位点特异性
• 5.3 LMWTa-1和LMWTa-2的序列结构与品质的关系
• 第六章 提莫菲维小麦α-醇溶蛋白基因序列分析
• 1 提要
• 2 前言
• 3 材料与方法
• 3.1 实验材料
• 3.2 实验方法
• 4 结果与分析
• 4.1 α-醇溶蛋白基因的克隆和测序
• 4.2 序列分析
• 4.3 密码子
• 4.4 一级结构
• 5 讨论
• 第七章 提莫菲维小麦LMW-GS基因序列分析
• 1 提要
• 2 前言
• 3 材料与方法
• 3.1 实验材料
• 3.2 实验方法
• 4 结果与分析
• 4.1 PCR扩增、目的片段回收与克隆
• 4.2 序列一致性比较
• 4.3 LMW-Tt1与LMW-Tt2序列间的比较与分析
• 5 讨论
• 5.1 LMW-Tt1和LMW-Tt2的类型
• 5.2 序列相似性分析
• 5.3 基因克隆及序列分析的目的
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间发表文章