3份小麦品种（系）Gsp 1基因的克隆及序列分析

根据已报道的谷类作物硬度基因grain softness protein-1(Gsp-1)保守DNA序列设计一对特异性引物,以优质小麦品种(系)中国春、SZ-56及M9876基因组DNA为模板进行基因扩增、克隆和序列测定,获得636 bp的Gsp-1全长特异性片段。序列分析显示其含有495 bp完整的开放阅读框,编码全长为164 aa的蛋白,该蛋白含有Gsp-1典型的19 aa信号肽,10个保守的半胱氨酸以及2个保守的色氨酸。序列比对表明,Gsp-1基因不仅含有Gsp-1 a、Gsp-1 b和Gsp-1 c这3种类型,还含有一种新的类型,将其命名Gsp-1 d。进一步对其结构预测分析发现,Gsp-1蛋白可形成5个链间二硫键,含有4~5个α-螺旋。进化树分析显示Gsp-1基因与硬度主效基因Pina和Pinb有着紧密关系。     

簇毛麦1V染色体臂的EST STS标记的开发与应用

为了给小麦远缘亲本的研究和利用提供参考,根据已定位于普通小麦1DS和1BL上的EST序列设计96对STS引物,对中国春、簇毛麦、中国春-簇毛麦的1V附加系和易位系进行多态性分析,开发出4个簇毛麦1V染色体臂的STS标记。其中,BE499250-STS和BE591682-STS/RsaⅠ为共显性标记,可以扩增出1条1VS片段,同时还可以扩增出1条1DS片断,能将1DS和1AS、1BS区分开来;BE581358-STS/HaeⅢ和BE585781-STS/RsaⅠ是显性标记,能分别扩增出2条和1条1VL片段,但扩增的小麦染色体片段不能区分1DL和1A、1B。这些标记已成功地应用于小麦-簇毛麦整臂互补易位系T1DL.1V#3S和T1DSo1V.3L的筛选。     

一年生簇毛麦α-醇溶蛋白基因的分离、原核表达与功能鉴定

醇溶蛋白是面筋的主要成分之一,对小麦品质具有重要影响。根据数据库中全长α-醇溶蛋白基因设计了1对通用引物,从5份一年生簇毛麦(Dasypyrum villosum)品系中共得到52条序列,长度在816~873 bp之间(GenBank登录号为KJ004676~KJ004727)。核酸序列分析表明,其中有8条假基因,有1条(KJ004680)缺失终止密码子。推导氨基酸序列显示,KJ004677、KJ004686、KJ004714和KJ004696含有1个额外的Cys,其中,前3条序列由于Tyr→Cys所致,而KJ004696则由于Ser→Cys突变。序列间的差异主要出现在N-端重复区和多聚谷氨酰胺I区,根据N端重复区多肽序列的差异将一年生簇毛麦α-醇溶蛋白分为5种类型。为了分析具有额外Cys的α-醇溶蛋白所具有的品质效应,选取KJ004708(具有典型的6个Cys)和KJ004714(具有1个额外的Cys)分别构建表达载体,IPTG诱导后均得到分子量约30 kD的蛋白,与理论值相符;目的条带经切胶串联质谱鉴定证明,这2个α-醇溶蛋白基因在大肠杆菌中正确表达。对表达的蛋白亚基进行纯化、复性和低温冷冻干燥,经4 g粉质仪分析表明,KJ004708和KJ004714均能改善面团的加工品质,其中具有1个额外Cys的KJ004714亚基对面粉品质的改善更为显著。     

小麦品种陕253新型avenin-like的克隆与原核表达分析

【目的】克隆小麦品种陕253中的新型avenin-like(类燕麦储藏蛋白),并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】利用PCR方法从小麦品种陕253中克隆新型avenin-like,将克隆的avenin-like亚克隆至表达载体,经酶切及测序鉴定后,转化宿主菌Escherichia coli Rosetta-gami B(DE3),经IPTG诱导表达融合蛋白,并利用Western blot进行检测。【结果】从小麦品种陕253克隆获得3个新avenin-like,GenBank登录号分别为GQ903577、GQ903578和GQ903579。序列分析表明,其中GQ903579为假基因,利用所构建的大肠杆菌表达载体,经IPTG诱导,实现了对登录号为GQ903578的基因在原核系统的特异性表达。【结论】新型avenin-like的克隆及原核表达的成功,为小麦品质改良提供了研究基础。     

普通荞麦种内丝裂原活化蛋白激酶序列分析

【目的】比较普通荞麦Fagopyrum esculentum种内丝裂原活化蛋白激酶基因(MAPK)序列的差异,研究MAPK基因序列在普通荞麦栽培进化过程中的变化。【方法】以普通荞麦的9个栽培品种和3个落花落果野生种质为材料,PCR特异性扩增获得MAPK基因的保守片段,对基因片段序列进行差异分析和蛋白结构预测。【结果】荞麦MAPK基因cDNA全长为2 835 bp,开放阅读框1 827 bp,编码609个氨基酸,含有TDY的三肽模块,为植物D组MAPK蛋白。PCR扩增获得12个供试材料的MAPK序列,其单型不变位点为723个,多态位点为70个。9个栽培品种间开放阅读框(ORF)区域无序列差异,3个野生种质间ORF区域也无序列差异。栽培品种与野生品种的ORF区域序列含有8个差异位点,编码3个差异氨基酸。其中,ORF区域第13位点组氨酸(H)→酪氨酸(Y)发生置换,导致1个α-螺旋构象发生变化。【结论】普通荞麦MAPK基因序列高度保守,栽培驯化对ORF区域第13位点差异氨基酸的选择具有高度一致性。     

节节麦pbf基因的克隆、序列分析及原核表达

醇溶蛋白盒结合因子(prolamin-box binding factor,PBF)通过调控籽粒蛋白的表达效率进而影响面粉的加工品质。为给深入研究小麦籽粒PBF对籽粒蛋白质表达调控的分子基础提供参考依据,进而为小麦面粉加工品质的改良提供候选基因资源,利用特异引物组合pbfF1/pbf R1分别从两份节节麦(AS90、AS2386)中克隆出pbf基因后进行序列分析,并进一步构建pbf基因的原核表达体系。结果表明,从两份节节麦中克隆得到了2个不同类型的pbf基因(GenBank登录号分别为KJ544771和KJ544772),其中来源于AS2386的KJ544772与来源于普通六倍体小麦的1个pbf基因序列完全相同。推导的氨基酸序列分析表明,KJ544771和KJ544772所编码的蛋白质均为弱碱性的亲水蛋白,具有典型的DOF蛋白结构域。与其他远缘物种来源的PBF比对结果表明,该类蛋白在NLS核心、DOF结构域及Ser铰链区相对保守,而在C-端调控区变异较大,说明PBF蛋白具有种属特异性。同时,系统演化树显示,来源于节节麦AS2386的pbf基因与迄今已知的全部普通小麦的pbf基因具有高度的相似性,因此推测该种类型的节节麦很可能参与了最初的普通六倍体小麦的形成。此外,本研究成功构建了pbf基因的原核表达体系,可为后续功能验证的开展奠定基础。     

低分子量谷蛋白亚基在小麦品种形成过程中的变化特征

【目的】研究普通小麦品种选育过程中低分子量谷蛋白亚基（LMW-GS）的变化特性,理解该基因家族成员多样性的起源,并为小麦品质改良提供参考。【方法】以3套小麦高代杂交品系（F5/F6）为材料,利用毛细管电泳（CE）技术从储藏蛋白水平鉴定LMW-GS亚基的变化;根据GenBank中已公布的LMW-GS编码序列设计特异性引物,进行PCR扩增、克隆、测序及序列分析。【结果】毛细管电泳结果表明,与亲本相比,高代供试品系均保持了相对稳定的LMW-GS数目,但多个亚基在籽粒中的最终含量却发生明显变化;同时,测试品系还产生了亲本所不具有的新条带。对克隆获得的54条序列（GenBank登录号KC222070-KC222121和KC478714-KC478715）进行序列分析,均具有LMW-GS的典型结构,包括相对保守的信号肽、存在丰富变异的中间重复区及保守的C-端,因此属于LMW-GS基因家族成员;子代与对应亲本的相似性分析表明,3套材料中均存在极端保守序列,子代序列与其相应父本序列完全一致,且都属于LMW-m型亚基;相对保守序列所占比例最大,由于微弱的SNPs,双亲都充当变异序列的供体;蛋白质序列分析还揭示了额外Cys亚基的产生过程。此外,还发现含10个或11个半胱氨酸（Cys）残基的LMW-GS。Cys残基的变异主要发生在C-端Ⅲ区,只有1条序列的Cys变异发生在C-端Ⅱ区。【结论】小麦品种选育过程,父源性的LMW-m型低分子量谷蛋白亚基较其它类型亚基更趋于序列的保守,SNPs则是产生LMW-GS多样性的主要动力。     

小麦新品种西农583的选育及其特征特性分析

小麦新品种西农583是西北农林科技大学农学院选育的小麦新品种,2013年通过陕西省农作物品种审定委员会审定。该品种具有优质强筋,分蘖力强,成穗率高,抗干热风,综合抗性突出,成熟黄亮等特点。     

水氮耦合对陕西关中小麦淀粉糊化特性的影响

为明确陕西关中地区节水高肥效的生产最优灌溉和施肥技术,以陕西关中3个品种为供试材料,设置不同灌水模式、施氮量、施肥方式,采用裂区设计,对不同小麦品种淀粉糊化特性进行研究,结果表明:灌水模式和施肥量对淀粉粘度性状有一定影响,而施肥方式对淀粉粘度性状没有影响.在冬灌1水+春灌1水模式下,峰值粘度显著高于其他3种灌水模式.随...