植物乙酰辅酶A羧化酶β亚基acc D在因研究进展

综述了乙酰辅酶A羧化酶及其催化域羧基转移酶(Carboxyltransferase,CT)的β亚基(β-CT)的分布和生理功能、β-CT编码基因accD的分子生物学特征及乙酰辅酶A羧化酶在脂肪酸代谢工程中的应用研究进展。     

牛源整合素β_1亚基的克隆及表达载体的构建

参照已公布整合素β1亚基的基因组序列,设计并合成了对克隆引物,以RT-PCR方法从牛肺组织扩增出约2 400 bp的β1基因,经回收纯化连入PGEM-T载体,测序.依照测序结果设计1对原核表达引物,1对真核表达引物,分别以克隆载体PGEMβ1为模板扩增目的片段,经相应的EcoR I、XhoI和EcoR I、XbaI酶切纯化后,在T4DNA连接酶的作用下,定向亚克隆到原核表达载体pET-28a和真核表达载体pCDNA3.1zero(+)中,PCR、酶切鉴定及序列测定表明,成功构建了β1亚基原核表达载体pETβ1及真核表达载体pCDNAβ1.     

我国秋播麦区小麦Glu-1和Glu-3位点等位变异分析

用SDS-PAGE分析了251份我国秋播麦区主栽品种和高代品系的高分子量麦谷蛋白亚基和低分子量麦谷蛋白亚基构成.结果表明,Glu-A1位点有2、1和N 3种等位变异,Glu-B1位点有9种等位变异,即17+18、14+15、7+8、7+8、7+9、13+16、6+8、20和7,Glu-D1位点有4种等位变异,即5+10、2+12、3+12和4+12,Glu-A3位点有5种等位变异,即GluA3d、GluA3b、GluA3c、GluA3a和GluA3e,Glu-B3位点有8种等位变异,即GluB3d、GluB3b、GluB3b'、GluB3a、GluB3f、GluB3f、GluB3g和GluB3j.品质较差的HMW-GS N、7+9、2+12和LMW-GS GluA3a与GluB3j(1BL/1RS)在我国秋播麦区分布较广,频率分别为39.4%、45.0%、59.8%、37.1%和44.6%;优质HMW-GS 14+15和5+10,以及优质LMW-GS GluB3d和GluB3g的频率较低,分别为1.6%、24.7%、20.7%和0.8%.劣质HMW-GS和LMW-GS的频率较高是我国小麦面筋品质差的主要原因.     

新疆稻麦低分子量谷蛋白亚基基因序列分析

根据普通小麦低分子量谷蛋白亚基基因保守区序列,设计了一对引物(P1和P2),采用PCR法对新疆稻麦(Triticum petropavlovskyiUdacz.et Migusch)的基因组DNA进行扩增,获得1条约900 bp的片段,纯化后克隆到载体pMD18-T后,对筛选阳性克隆测序,获得1个基因LMWXJ-1(Genbank登录号:AY695380)。序列分析的结果表明LMWXJ-1具有典型的低分子量谷蛋白亚基基因的基本结构。推导的氨基酸序列比较结果表明,LMWXJ-1与Glu-A3和Glu-D3位点的低分子量谷蛋白基因具有较高的相似性(最高相似性分别为82%和80%),而与Glu-B3位点的差异较大(最高相似性仅有68%)。     

野生二粒小麦高分子量谷蛋白亚基组成的研究

对来自以色列的78份野生二粒小麦进行SDS-PAGE检测,发现其高分子谷蛋白亚基具有较高的遗传多样性。在Glu-A1和Glu-B1 2个位点共有22种可确定的亚基变异类型。其中,A位点上的亚基12、*和B位点上的亚基7+8、13+16与17+18为优质亚基(出现频率分别为7.69%、8.97%和5.13%)。同时,出现了在普通小麦中不表达的1Ay亚基和许多普通小麦所稀有或缺乏的特异亚基类型,如1*7、*+8*7、*+9、7+8*、7+9*、17+18等,而且在12份材料中出现了7种未命名的新亚基类型。     

部分小麦低分子量谷蛋白亚基二级结构的预测与分析

为了从蛋白质高级结构的水平上研究小麦低分子量谷蛋白结构与功能的关系,利用互联网上开放的预测软件和蛋白质序列分析软件对已获得全序列,并明确其染色体定位的19个LMW-GS基因的推导氨基酸序列进行二级结构的预测和分析。结果表明,在整个LMW-GS二级结构中,无规则卷曲最多,达69.51%,α-螺旋(28.97%)较β-折叠(1.36%)占有绝对优势,因而归属于α结构型蛋白。其中,信号肽由大量α-螺旋和微量无规则卷曲组成,N-端和重复区均由无规则卷曲占据,而C-末端除富含α-螺旋和无规则卷曲外,还是β-折叠的唯一分布区。同时,两个分子间二硫键存在于无规则卷曲中,而另有6个分子内二硫键分布于α-螺旋内或其附近,由此推导出小麦LMW-GS二级结构的平面模式图。这种特异的LMW-GS二级结构不仅进一步证明了“蛋白质一级结构决定高级结构”,以及信号肽引导新合成的LMW-GS顺利进入相应细胞器等经典理论,而且从空间结构的水平上阐释了LMW-GS多肽链致密化及其互聚体形成、富集,并与HMW-GS一起影响面粉加工品质的结构基础。     

利用RIL-6群体研究HMW-GS对小麦品质指标的影响

【目的】小麦高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）与小麦品种的烘烤品质密切相关。利用重组自交系研究同一基因位点不同亚基和不同基因位点亚基组合对品质性状的作用，为小麦品质改良提供参考。【方法】以含190个株系的RIL-6（重组自交系）群体为材料，研究HMW-GS对小麦主要品质指标的影响。【结果】同一基因位点不同亚基在籽粒硬度、干面筋含量和蛋白质含量等3个性状上差异均没有达到显著水平；不同亚基组合对面团形成时间、面团稳定时间、断裂时间、和面时间、沉淀值、面筋指数、拉伸曲线面积、延伸度、最大拉伸阻力、8分钟尾高、峰高、面包体积、面包评分和面包坚实度等14个主要品质指标有不同程度的显著影响；RIL-6群体的8种不同基因位点的亚基组合的蛋白质含量没有显著差异，其它各性状包括面粉理化特性、面团流变学特性和面包品质指标均有不同程度的差异。【结论】同一基因位点不同亚基和不同基因位点亚基组合对小麦主要品质性状具有重要作用。     

西藏普通小麦地方品种特有高分子量谷蛋白亚基组合“Tibetan Dx5*+Tibetan Dy10”中Tibetan Dy10亚基基因测序与分析

 【目的】鉴定在西藏小麦地方品种中发现的特有高分子量谷蛋白亚基组合“Tibetan Dx5*+Tibetan Dy10”中的Tibetan Dy10亚基是否与普通小麦Dy10亚基为同一亚基。【方法】利用SDS-PAGE分析和Tibetan Dy10亚基基因的克隆和测序。【结果】表明Tibetan Dy10亚基与普通小麦中Dy10亚基广泛存在的Dx5+Dy10组合形式中的Dy10亚基的分子序列非常相似，但分别在2个六肽中的1个氨基酸部位发生替换，第335位的甘氨酸（G）和第451位的谷氨酰氨（Q）在Tibetan Dy10 中均被替换为精氨酸（R）。【结论】Tibetan Dy10与普通小麦中常见的Dy10亚基基因的DNA序列存在微小差异，属于Dy10位点的一个新变异。     

小麦属G组染色体编码的高分子量谷蛋白亚基多态性

用SDS－PAGE和PCR扩增方法对提莫菲维小麦和阿拉拉特小麦G组染色体编码的高分子量谷蛋白亚基（HMW－GS）的多态性进行了研究。无论从蛋白质水平还是从DNA水平来看，G组染色体编码的HMW－GS都存在遗传多样性，15个供试材料表现出8种表型，并与普通小麦和硬粒小麦的HMW－GS不同，为了研究G组染色体编码的HMW－GS与小麦品质的关系；利用普通小麦的Glu-1Y位点中部重复结构区的保守序列设计的2个特异性引物对G组染色体进行PCR扩增可以鉴别Glu-1G位点的等位基因变异，且与SDS－PAGE的结果一致。     

大豆α′基因在烟草植株中的表达

将大豆种子7s 贮藏蛋白α'亚基基因通过含改装 Ti 质粒的根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)感染转化烟草叶片,并使转化组织再生成完整植株。所有再生的转基因烟草植株正常开花结籽,形在态上未发生任何变化。Southern 杂交证明,α'亚基基因已插入烟草基因组中。ELISA 分析表明,转基因植株种子中α'亚基蛋白的含量显著高于非转化植株,而在叶和茎中α'亚基蛋白的含量转化植株和非转化植株并无差异。说明α'亚基基因在转化植株中可以表达,但只在种子中积累,而不在叶片和茎中积累。由此可见,α'亚基基因在转基因烟草中的表达和积累方式与在大豆中的表达和积累方式是一致的。另外,对三株转基因植株的后代幼苗进行胭脂碱检测,表明α'亚基基因在转基因烟草中稳定遗传,后代分离比例为3:1,符合孟德尔遗传规律,故α亚基基因是以单位点的形式整合到受体的染色体上,符合一对因子遗传的规律。