密穗小麦(Triticum compactum Host.)α-醇溶蛋白基因5’上游调控区序列分析

本文根据已报道的α-醇溶蛋白基因5’上游调控区和编码区的保守序列,设计特异性引物,以5份密穗小麦DNA为模板,用PCR克隆的方法获得了51条α-醇溶蛋白基因5’上游调控区序列。对长度大于380 bp的19条序列进行了分析,发现19条序列均含有与基因表达相关的重要调控元件,包括胚乳基序元件TGTAAAG、GCN4类似元件ATGAGTCAT、CAAT框、AAA G基序、TA-TA框、GCN4类似基序ATGAC(T)GATCAT以及CAC-box,同时在序列中出现了AACA元件。序列比对表明,密穗小麦与普通小麦和乌拉尔图小麦α-醇溶蛋白5’上游调控区存在较为丰富的变异,遗传差异较大。对各序列的5’上游调控区进行聚类分析,结果发现基于调控区序列不能完全区分材料的种属,同时根据已知染色体位置的序列,可以看出上游调控区序列并未表现出染色体特异性。     

密穗小麦α-醇溶蛋白基因的克隆与序列分析

文章根据已报道的α-醇溶蛋白基因5′上游调控区和编码区的保守序列,设计特异性引物,以5份密穗小麦DNA为模板,用PCR克隆的方法获得了41条α-醇溶蛋白基因编码区部分序列,其中有25条序列中出现了提前终止密码子,不能编码有功能的成熟蛋白,被认为是假基因,占总数的61%。序列比对显示这些基因与α-醇溶蛋白基因具有很高的相...     

一个普通小麦γ-醇溶蛋白基因的分子标记

运用生物信息学方法,根据已知的黑麦75Kγ-黑麦碱DNA序列设计引物,对8份不同类型的普通小麦材料进行PCR扩增,均获得一条约400 bp的特异扩增带。对新中长和99L2的扩增带分别进行克隆测序,序列登录号为:DQ432029和DQ432030。分析表明,DQ432029和DQ432030序列完全一致,由377个碱基组成。BLAST分析发现,该序列与普通小麦γ-醇溶蛋白基因的同源性最高,相似性达92%,表明它是一个小麦γ-醇溶蛋白基因。同时,此序列与所有已知γ-醇溶蛋白基因序列存在显著差异,因而可以认为它是普通小麦γ-醇溶蛋白基因家族的一个新序列。所有不同类型的小麦材料都扩出一条同样大小的清晰、明亮带,此扩增带可以作为普通小麦该γ-醇溶蛋白新基因的特异分子标记。     

柱穗山羊草α-醇溶蛋白基因的克隆与序列分析

根据已知的普通小麦α-醇溶蛋白基因序列设计引物,采用PCR方法克隆基因并进行序列分析。从柱穗山羊草Y127中克隆得到1个α-醇溶蛋白基因序列Gli2-Z-2,它具有α-醇溶蛋白基因的典型结构特征,编码区全长939 bp,编码313个氨基酸。氨基酸序列比较显示,Gli2-Z-2在多聚谷氨酰胺区比已报道的α-醇溶蛋白序列有较多的谷氨酰胺残基。     

斯卑尔脱小麦α-醇溶蛋白基因克隆与序列分析

【目的】进一步了解斯卑尔脱小麦（Triticum spelta L.）α-醇溶蛋白基因序列信息。【方法】根据已知的普通小麦α-醇溶蛋白基因序列设计引物,采用PCR方法,克隆基因并进行序列分析。【结果】从NGB5149中克隆得到两个α-醇溶蛋白基因序列Gli-Spelt-1和Gli-Spelt-2（GenBank登录号分别为DQ234066和DQ234067）。它们具有α-醇溶蛋白基因的典型结构特征,但Gli-Spelt-1是一个假基因。Spelt-Gli-2编码区全长849 bp,编码263个氨基酸。【结轮】氨基酸序列比较显示,Gli-Spelt-1和Gli-Spelt-2与已报道的α-醇溶蛋白序列有较高的一致性。     

澳冰草中一个新型α-gliadin基因的克隆与序列分析

以澳冰草(Australopyrum retrofractum)基因组DNA为模板,用小麦种子醇溶蛋白的保守引物进行PCR扩增,对扩增产物进行克隆测序。结果表明,获得的扩增片段总长度为936 bp,包含一个完整的262个氨基酸的编码区,基因库登录号为EF536330,序列比对表明该序列为α-gliadin基因家系成员。利用α-gliadin基因的编码氨基酸序列建立系统树分析表明,序列EF536330不能与源于普通小麦的A、B和D染色体组的α-gliadin基因序列聚在一起,而单独聚为一类,推测所获得的来自澳冰草W染色体组的序列EF536330为麦类α-liadin基因家系的新类型。     

一个提莫菲维小麦醇溶蛋白基因的克隆与序列分析

以提莫菲维小麦基因组DNA为模板,采用设计的小麦种子醇溶蛋白的保守引物进行PCR扩增,扩增产物插入pMD-18T载体,并转化到大肠杆菌DH5α中,对阳性克隆进行测序。结果表明,扩增产物长度为1 002 bp,包含一个完整的284个氨基酸的编码区,基因库登录号为DQ861428。序列比对表明,该序列为-αgliadin基因家系成员。利用-αgliadin基因的编码氨基酸序列建立系统树,分析表明该序列与栽培小麦供体物种一粒小麦的-αgliadin基因聚在一大类中,因而被定位在提莫菲维小麦的A染色体组上。     

郑麦366α-醇溶蛋白基因的克隆及生物信息学分析

为研究优质强筋小麦品种郑麦366α-醇溶蛋白的组成,应用简并引物进行PCR扩增,从郑麦366中扩增得到13条核苷酸序列,其中9条序列推导的氨基酸序列具有完整的开放阅读框。进一步分析显示,克隆的9个基因(分别命名为ZM366-1—ZM366-9)编码的蛋白质均具有α-醇溶蛋白的典型结构特征,根据T-细胞毒性抗原表位数目和多聚谷氨酰胺区特征分别将ZM366-1、ZM366-2定位到6A染色体,ZM366-3、ZM366-4定位到6D染色体,ZM366-5—ZM366-9定位到6B染色体。蛋白质二级结构预测显示,克隆的9个α-醇溶蛋白都仅含有α-螺旋结构,其中B基因组α-醇溶蛋白的α-螺旋含量明显高于其他基因组。同源系统进化树分析表明,克隆的9个α-醇溶蛋白具有明显的基因组特异性。     

华山新麦草α-醇溶蛋白基因的克隆及原核表达分析

 【研究目的】克隆华山新麦草（Psathyrostachys huashanica）的α-醇溶蛋白基因,并对其进行生物信息学分析,构建该基因的原核表达载体,在大肠杆菌中诱导表达融合蛋白。【方法】采用同源克隆法从华山新麦草基因组DNA中分离克隆出α-醇溶蛋白基因并进行序列分析,将克隆的华山新麦草α-醇溶蛋白基因Gli-Ns-5克隆到表达载体pET-28a (+)上,获得重组质粒pET28a-Gli-Ns转化大肠杆菌BL21 (DE3)并诱导表达。【结果】从华山新麦草基因组DNA中克隆了4个α-醇溶蛋白基因：Gli-Ns-2 (FJ713595)、Gli-Ns-3 (GQ139525)、Gli-Ns-4 (GQ139526)和Gli-Ns-5 (GQ139527)。序列分析表明,4条序列具有α-醇溶蛋白基因的典型结构特征,含有8个或9个半胱氨酸残基,序列FJ713595为假基因。利用所构建的大肠杆菌表达载体,经IPTG诱导,华山新麦草α-醇溶蛋白基因Gli-Ns-5(GQ139527)可在原核系统中特异性表达。Western-blot证实融合蛋白可成功表达。【结论】克隆了4个华山新麦草的α-醇溶蛋白基因序列,基因Gli-Ns-5(GQ139527)可在原核表达系统中成功表达,为小麦品质改良提供了新的候选基因。     

偏凸山羊草fastω-醇溶蛋白基因克隆及与WDEIA相关的IgE结合抗原表位分析

克隆偏凸山羊草中的fastω-醇溶蛋白基因,并对其序列和IgE结合抗原表位进行分析,以期了解IgE结合抗原表位在D~v和M~v基因组中的分布,并为制备单克隆抗体进行IgE结合抗原表位的定量分析奠定基础。结果表明,从偏凸山羊草中克隆获得8个fastω-醇溶蛋白基因(KY368672—KY368679),其中,3个fastω-醇溶蛋白(KY368672—KY368674)由D~v基因组编码,其余5个(KY368675—KY368679)由M~v基因组编码。序列分析发现,获得的fastω-醇溶蛋白与已发表的fastω-醇溶蛋白具有相似的序列结构,KY368672为SRQ型ω-醇溶蛋白,KY368673和KY368674为TRQ型ω-醇溶蛋白,KY368675—KY368679均为SRL型ω-醇溶蛋白。另外,在M~v基因组编码的fastω-醇溶蛋白中,发现了与α-醇溶蛋白相似的多聚谷氨酰胺序列。IgE结合抗原表位分析表明,M~v基因组编码的fastω-醇溶蛋白比D~v基因组编码的fastω-醇溶蛋含有更多的IgE结合抗原表位。     

小麦面筋蛋白基因克隆及序列分析

小麦面筋蛋白是由麦谷蛋白(glutenin)和麦醇溶蛋白(gliadin)组成。面筋蛋白是决定小麦加工品质的物质基础,但同时也是诱发乳糜泻(celiac disease, CD)的主要外在刺激因子。因此,筛选优质面筋蛋白相关基因,对小麦加工品质的分子改良具有重要意义。本研究对优质强筋麦济南17、济麦229以及普通小麦济麦262的低分子量麦谷蛋白(LMW-GS)、α-和γ-醇溶蛋白基因进行克隆,共获得序列23条。经生物信息学分析及氨基酸序列系统比对发现,8条为假基因,6条为醇溶蛋白基因,9条为麦谷蛋白基因。三个品种A、B和D位点LMW-GS分别为i-type、m-type和m-type,且α-醇溶蛋白含有1～2个T细胞毒性抗原表位,γ-醇溶蛋白含有1个T细胞毒性抗原表位。系统比较分析发现,济麦229的B位点LMW-GS的1、7位半胱氨酸(C)的位置组合不同于其他序列,可能对LMW-GS结构和功能有影响。本研究结果为小麦品质的分子改良提供了有用参考。     

郑麦369 ω-醇溶蛋白基因的克隆及生物信息学分析

以黄淮麦区主推小麦品种郑麦369为材料,利用简并引物和PCR扩增技术对其ω-醇溶蛋白基因进行克隆,获得15条ω-醇溶蛋白核苷酸序列(分别命名为ZM369-1～ZM369-15)。NCBI BLAST分析表明,克隆序列与已知序列的相似度均为82%～99%,推断其为ω-醇溶蛋白基因家族基因。通过FGENESH在线软件预测显示,ZM369-1和ZM369-15具有完整的开放阅读框,分别可编码318,407个氨基酸残基;其余13条序列均因内部提前出现1个或多个终止密码子,推测其为假基因。进一步分析显示,15个基因推导的氨基酸序列均具有ω-醇溶蛋白典型分子结构特征,其中ZM369-15属于未曾报道过的ARP类型,同时在重复区存在1个半胱氨酸残基的插入。此外,在NCBI数据库中没有找到与ZM369-1和ZM369-15相似度高的ω-醇溶蛋白氨基酸序列,推测其为新ω-醇溶蛋白基因。CD免疫肽识别分析表明,免疫肽段Gli-ωt在15条氨基酸序列中均有分布,免疫肽段Gli-ω1只分布于假基因推导得到的氨基酸序列中。系统进化树分析表明,本研究克隆得到的15个基因分别来源于A,D基因组;相同基因组来源的ω-醇溶蛋白基因大都可形成相对集中的分支,表明其具有一定的基因组特异性;相同类型ω-醇溶蛋白基因都能形成相对集中的分支,推测其类型与进化有关。     

普通小麦与非洲黑麦双二倍体中随体、醇溶蛋白和抗病性表达的染色体组相互作用研究(英文)

利用细胞学方法、种子储藏蛋白电泳技术和抗病接种鉴定对四川小麦地方品种与非洲黑麦 (S .africanum)人工合成双二倍体进行了研究 ,结果表明 :①根尖细胞的染色体计数发现 ,来自非洲黑麦的随体在双二倍体中仅得到部分表达 ;Giemsa C带分析能准确鉴定双二倍体中的非洲黑麦染色体 ,发现非洲黑麦与栽培黑麦的染色体C带有较大的区别 ;②种子醇溶蛋白电泳发现除非洲黑麦的聚集黑麦碱蛋白在双二倍体中不表达外 ,其余来自普通小麦和非洲黑麦的相应蛋白带能够在双二倍体中正常表达 ;③双二倍体及其亲本的苗期抗白粉病性和成株期抗条锈性分析表明 ,非洲黑麦对这两种病害的优良抗性在双二倍体中并不表达 ,抗性受到普通小麦背景的抑制。另外本文对小麦 -外源染色体组的相互作用和该双二倍体在小麦与八倍体小黑麦育种中的应用进行了讨论     

普通小麦与非洲黑麦双二倍体中随体、醇溶蛋白

利用细胞学方法、种子储藏蛋白电泳技术和抗病接种鉴定对四川小麦地方品种与非洲黑麦(S.africanum)人工合成双二倍体进行了研究,结果表明 ①根尖细胞的染色体计数发现,来自非洲黑麦的随体在双二倍体中仅得到部分表达;Giemsa-C带分析能准确鉴定双二倍体中的非洲黑麦染色体,发现非洲黑麦与栽培黑麦的染色体C带有较大的区别;②种子醇溶蛋白电泳发现除非洲黑麦的聚集黑麦碱蛋白在双二倍体中不表达外,其余来自普通小麦和非洲黑麦的相应蛋白带能够在双二倍体中正常表达;③双二倍体及其亲本的苗期抗白粉病性和成株期抗条锈性分析表明,非洲黑麦对这两种病害的优良抗性在双二倍体中并不表达,抗性受到普通小麦背景的抑制.另外本文对小麦-外源染色体组的相互作用和该双二倍体在小麦与八倍体小黑麦育种中的应用进行了讨论.     

玉米贮存蛋白及高蛋氨酸相关基因研究进展

成熟的玉米籽粒中蛋白质含量为8%～10%,其中,约80%为胚乳蛋白,主要由被称为醇溶蛋白(zein)的胚乳贮存蛋白所构成。玉米醇溶蛋白分为α,β,γ和δ等4种类型,其中,α类型包含19kDa和22kDaα-醇溶蛋白2个组分,β类型只有15kDaβ-醇溶蛋白1种,γ类型包含16kDa、27kDa和50kDaγ-醇溶蛋白等3个组分,而δ类型包含10kDa和18kDaδ-醇溶蛋白等2个组分。在玉米醇溶蛋白中,α类型占70%以上,但其蛋氨酸含量非常低,只有1%～2%。约占20%的β类型,其蛋氨酸含量约10%。γ类型和δ类型的醇溶蛋白在胚乳中的含量很少,但这两类醇溶蛋白的蛋氨酸含量很高,最高分别达到21%和37%。不同的醇溶蛋白由分属于不同多基因家族的基因所编码,涉及到65～100个基因,这些基因存在于不同的染色体上;其中10kDaδ-醇溶蛋白的结构基因dzs10已在高蛋氨酸转基因育种中得到应用。     

四川小麦地方品种AS1643中α/β醇溶蛋白基因

用PCR方法从四川小麦地方品种AS1643中克隆到3个α/β-醇溶蛋白基因，即Gli-AS1643-1（GenBank No.DQ166376）、Gli-AS1643-2（GenBank No.DQ166377）和Gli-AS1643-3（GenBank No.DQ166378）。其中，Gli-AS1643-1和Gli-AS1643-2的编码区长度分别为873bp和852bp，可编码270和263个氨基酸残基的成熟蛋白。Gli-AS1643-3由于在编码区内有一个提前终止密码子，为不可编码成熟蛋白的假基因。序列比较显示Gli-AS1643-1、Gli-AS1643-2和 Gli-AS1643-3分别与GenBank中的α/β-醇溶蛋白基因具有较高的一致性，且序列结构非常相似。它们的N-端氨基酸序列与各种α-、β-、γ-和α/β-醇溶蛋白的基本一致，但与ω-醇溶蛋白和低分子量谷蛋白亚基的明显不同。N-端12肽串联重复紧密相关的5个脯氨酸框和类似于微卫星序列编码的2个多聚谷氨酰胺区域。在Gli-AS1643-2的N-端存在腹泻疾病活性序列，C-端含有12型腺病毒感染序列。Gli-AS1643-1、Gli-AS1643-2和Gli-AS1643-3各由6个保守的半胱氨酸残基形成3个分子内二硫键。     

小麦-智利大麦染色体端体系的鉴定

小麦-近缘植物染色体端体系是发掘和定位小麦近缘植物优异基因的重要工具材料。为了获得小麦-智利大麦染色体端体系,本研究以寡聚核苷酸Oligo-pSc119.2-1和Oligo-pTa535-1为探针的荧光原位杂交对小麦-智利大麦1H~(ch)+1H~(ch)S附加系自交后代进行筛选,从中鉴定出小麦-智利大麦1H~(ch)S单端体系和1H~(ch)L双端体系,为将源自智利大麦1H~(ch)染色体的耐盐和抗禾谷孢囊线虫基因定位到染色体臂上提供了重要材料。为了获得可以追踪小麦背景中智利大麦1H~(ch)染色体的特异分子标记,以小麦为对照,以一套小麦-智利大麦染色体系为材料,筛选源自簇毛麦的IT引物和源自水稻的PLUG引物,结果发现,引物CINAU1186和TNAC1536可以在1H~(ch)L端体系中扩增出长度分别为350 bp和700 bp的特异多态性标记,为检测小麦中的智利大麦1H~(ch)L提供了新的检测方法。     

普通小麦与非洲黑麦双二倍体中随机、醇溶蛋白和抗病性表达的染色体组相互作用的研究

利用细胞学方法、种子储藏蛋白电泳技术和抗病接种鉴定对四川小麦地方品种与非洲黑麦（S.africanum)人工合成双二倍体进行了研究，结果表明：（1）根尖细胞的染色体计数发现，来自非洲黑麦的随体在双二倍体中仅得到部分表达；Giemsa-C带分析能准确鉴定二倍体中的非洲黑麦染色本，发现非洲黑麦与栽培黑麦的染色体C带有较大的区别；（2）种子醇溶蛋白电泳发现除非洲黑麦的聚集黑麦碱蛋白在双二倍体中不表达外，其余来自普通小麦和非洲黑麦的相应蛋白带能够在双二倍体中正常表达；（3）双二倍体及其亲本的苗期抗白粉病性和成株期抗条锈性分析表明，非洲黑麦对这两种病害的优良抗性在双二倍体中并不表达，抗性受到普通小麦背景的抑制。另外本文对小麦－外源染色体组的相互作用和该双二倍体在小麦与八倍体小黑麦育种中的应用进行了讨论。     

柱穗山羊草类燕麦储藏蛋白基因克隆和序列分析

从小麦近缘植物柱穗山羊草中克隆得到一个特殊的类燕麦储藏蛋白(Avenin-like protein)基因。其编码区比已知的类燕麦储藏蛋白编码基因长200 bp左右,是迄今发现的最大的类燕麦储藏蛋白,将其命名为AL-Y127。通过与已知的类燕麦储藏蛋白基因比较后发现,该蛋白家族在信号肽、N末端和C末端具有很高的保守性,而在重复区中则具有较大的序列差异。AL-Y127中有26个半胱氨酸残基,远多于已知的avenin-like蛋白中的半胱氨酸残基数目,这些半胱氨酸残基可能会参与形成更多的二硫键,有利于提高面粉的加工品质。     

利用种子储藏蛋白电泳分析小麦材料SY95-71及其亲本的遗传变异

运用种子储藏蛋白电泳方法 ,对来源于六倍体小黑麦Eronga83和普通小麦品种凡 6杂交培育的小麦材料SY95 - 71进行了遗传变异分析。酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳 (APAGE)对种子醇溶蛋白的组成分析认为 ,与小麦亲本相比 ,SY95 - 71缺少了 1D染色体上的Gli-D1带 ,这在普通小麦品种 (系 )中较为少见 ,其他醇溶蛋白带均来自双亲 ,而与小黑麦亲本更为接近。SDS -聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS -PAGE)对高分子谷蛋白亚基的组成分析认为 ,SY95 - 71的位点Glu -A1和Glu -D1与两个亲本不同 ,而Glu -B1来自Eronga83,这些遗传变异是来源于培育过程中的基因重组。另外对SY95 - 71的感条锈病性与储藏蛋白位点的变异的关系以及六倍体小黑麦对小麦种质创新的价值进行了讨论。