湖北地方小麦品种大头黄低分子量麦谷蛋白亚基基因的分子克隆

采用PCR方法从湖北地方小麦品种大头黄(ZM11217)中克隆得到1个低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)基因LMM-ZM11217.该基因具有LMW-GS基因的典型结构特征,编码区长度为870bp,编码288个氨基酸.推导的氨基酸序列比较结果表明,LMW-ZM11217与Glu-A3和Glu-D3位点控制的基因具有较高的相似性(最高相似性分别为82%和83%),而与Glu-B3位点控制的基因具有较低的相似性(最高相似性为74%).     

人工合成小麦RSP的LMW-GS基因克隆

 RSP是用抗穗发芽的节节麦与圆锥小麦合成的人工六倍体小麦Triticum turgidum-Aegilops tauschii），其抗穗发芽特性在维持小麦面粉加工品质方面有着潜在的重要价值。为了了解其低分子量谷蛋白这一对小麦加工品质有直接重要影响的蛋白组分情况，本研究采用PCR法从合成小麦RSP中克隆得到3个低分子量谷蛋白亚基（LMW-GSs）基因，命名为LMWRSP-1、LMWRSP-2和LMWRSP-3。基因序列GenBank登录号分别为AY676681、AY676682和AY676683。其中，LMWRSP-1和LMWRSP3的编码区长度分别为825 bp和915 bp，可分别编码274和304个氨基酸。LMWRSP-2由于在编码区内有1个提前终止密码子，推测为不编码成熟蛋白的假基因。与已知LMW-GS基因进行比较发现，LMWRSP-1与Glu-A3位点基因的相似性最高，LMWRSP-3与Glu-D3位点的基因相似性最高。     

易变山羊草两个y-型高分子量谷蛋白新亚基的鉴定及基因编码区分子克隆

利用 SDS-PAGE和分子克隆方法研究了易变山羊草的高分子量谷蛋白亚基及其基因。结果表明 ,四倍体易变山羊草有 3个可表达的高分子量谷蛋白亚基。其中一个亚基的迁移率很慢 ,推测其为 Glu-U1 x;另外2个亚基的迁移率分别与中国春的 Bx7和 By8接近或更慢 ,利用一对特异扩增基因编码区的引物得到的扩增片段长度分别为 2 .5 kb和 1 .9kb。分子克隆得到阳性质粒 p2 .5和 p1 .9。基因测序结果显示二者均为 y型高分子量谷蛋白基因 ,它们与普通小麦中已经报道的 y型高分子量谷蛋白基因在核苷酸和氨基酸序列上都存在差异 ,是 2个不同的高分子量谷蛋白新基因     

江苏省小麦品种的谷蛋白亚基组成分析

为了解江苏省小麦品种的谷蛋白亚基组成现状,为品质育种提供理论指导,选用77份来自江苏省淮南和淮北主要小麦育种单位的育成品种或高代品系,利用聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE)对Glu-1和Glu-3位点进行了鉴定。结果表明,参试品种(系)Glu-1和Glu-3位点的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)和低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)变异丰富。共检测到12个HMW-GS等位变异,其中Glu-A1位点有3个,Glu-B1位点有5个,Glu-D1位点有4个。LMW-GS的Glu-A3和Glu-B3位点则分别检测到5个和6个等位变异。淮北小麦的HMW-GS多态性高于淮南小麦。Glu-1和Glu-3位点等位变异的分布频率差异较大,且淮北和淮南表现不同,优质亚基比例较低。Glu-1位点主要亚基类型为0(46.8%)、1(49.4%)、7+8(63.6%)和2+12(63.6%),Glu-A3位点主要亚基类型为a(23.4%)、c(57.1%)和d(15.6%),Glu-B3位点主要亚基类型为b(22.1%)、f(49.4%)和j(1B/1R易位)(16.9%)。淮北小麦的高分子量谷蛋白优质亚基及亚基组合较少,Glu-B3j分布频率高(54.5%),亚基质量有待提高;淮南小麦的优质亚基及组成亦较少,需根据中筋和弱筋小麦育种目标并结合蛋白质含量和亚基选择进行改良。     

小麦低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)的遗传及其与品质的关系

对小麦低分子量谷蛋白亚基 (L MW- GS)的遗传及其与品质的关系加以综述。小麦低分子量谷蛋白亚基可分为 B组 L MW- GS、C组 L MW- GS和 D组 L MW- GS。编码位点分别为 Glu- 3位点、Gli- 1位点、Gli- 2位点和 Glu- 2位点。硬粒小麦中 D组 L MW- GS由 Gli- 3位点编码 ,Glu- D4位点和 Glu- D5位点分别编码 ,分子量分别为 30 k D和 33k D亚基。Glu- B2和 Glu- B4编码一些中迁移率 B组 L MW- GS。普通小麦中 Glu- A3位点上有 6个等位基因 ,Glu- B3位点上有 9个等位基因 ,Glu- D3位点上有 5个等位基因。L MW- GS对品质具有重要作用 ,对品质贡献与 HMW- GS极为相似。通过低分子量谷蛋白亚基的变异分析可得到 Glu- 3各等位基因位点与品质指标的相关性。Gli- A1和 Glu- A3位点发现重组率为 1.70± 0 .90 %。Gli- B1和 Glu- B3位点之间的重组率为 2 %。Glu- D3和 Gli- D1之间未发现明显重组。     

波兰小麦(Triticum polonicum L.)高分子麦谷蛋白亚基多样性分析

利用SDS-PAGE电泳技术鉴定和分析了72份不同来源的波兰小麦高分子量谷蛋白亚基组成。结果表明,供试波兰小麦材料中有10种亚基组合方式。其中,亚基组合类型(N,20)出现的频率最高,高达41·67%;其次是(Null,7)亚基组合。在各位点的等位变异中,Glu-A1位点出现3种等位变异,以Null出现的频率最高(84·7%);而在Glu-B1位点上检测到了5种等位变异。不同地理来源的波兰小麦高分子量谷蛋白亚基组合类型从1到10种不等,尤其是来源于欧洲地区的波兰小麦,具有检测到的所有亚基组合类型,存在较高多样性。     

山东省小麦品种高分子量谷蛋白亚基遗传变异分析

对山东省 2 0世纪 6 0年代以来育成推广的 6 0个小麦品种的高分子量谷蛋白亚基的遗传变异进行了分析 ,并分析了亚基和面粉品质的关系。结果表明 :在所研究的小麦品种中 ,Glu -1位点具有较丰富的遗传变异类型 ,共有 1 3种亚基类型和 2 2种亚基组成模式。各亚基出现频率不尽相同 ,A1位点上的 1亚基出现频率为 5 0 0 % ,B1位点上 7+ 8亚基出现频率为 4 8 3% ,D1位点上 2 + 1 2亚基出现频率为 6 5 0 %。亚基 1 ,2+ 1 2 ,7+ 8模式出现频率最高 ,同时出现了含有 2 + 1 0亚基的新的亚基组成模式。优质亚基 5 + 1 0仅在 80年代以后选育推广的小麦品种中存在 ,且 5 + 1 0亚基出现频率和高分子量谷蛋白亚基品质评分均呈现上升趋势。亚基 7+ 9、1 3+ 1 6、5 + 1 0均对沉降值和谷蛋白大聚体 (GMP)含量有显著的正向作用     

北方麦区小麦品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

利用SDS-PAGE的方法分析了我国北方麦区近年来育成的194份小麦品种(品系)高分子量谷蛋白亚基的组成。结果表明,供试材料高分子量谷蛋白亚基变异较为丰富,共检测出15种亚基类型,30种亚基组合。各位点出现频率最高的亚基为Glu-A1位点的1亚基(61.86%),Glu-B1位点的7+9亚基(46.39%),Glu-D1位点的2+12亚基(57.22%)。出现频次最高的亚基组合为(Null、7+9、2+12)(17.01%)。亚基组合数以及各优质亚基出现的频率地区之间的变化均不同,其中河北地区出现的亚基组合类型数最多(20种)。Glu-A1位点上,只有河北的品种出现了优质亚基2*,亚基1出现频率最高的为河南品种(70.83%);Glu-B1位点上,河北和河南品种出现频率最高的亚基均为7+9,而山东品种出现频率最高的亚基为7+8;Glu-D1位点上,优质亚基5+10在山东地区出现的频率最高。近年来,1亚基、7+9亚基和5+10亚基所占的比例明显升高,表明国外种质资源的利用频率在增加,各育种单位更加注重优质育种。     

黄淮麦区新选小麦品种（系）及农家种HMW-GS等位变异分析

【目的】比较分析黄淮麦区111个最新选育小麦品种(系)及39个农家种的高分子量谷蛋白亚基的组成和等位变异,为黄淮麦区优质小麦品种的选育和品质改良提供科学依据。【方法】应用SDS-PAGE方法,比较黄淮麦区新育成小麦品种(系)和农家种的高分子量谷蛋白亚基的遗传组成,并进行了统计分析。【结果】在新选育的小麦品种(系)中,Glu-1位点有10个等位变异,19个不同的亚基组合,其中3个主要的亚基组合分别为(1、7+9、2+12),(1、7+9、5+10)和(null、7+9、2+12),其出现的频率分别为20.7%,10.8%和9.9%,平均品质评分为6.9分;在小麦农家种中,Glu-1位点有7个等位变异,5个不同的亚基组合,出现频率最高的亚基组合是(null、7+8、2+12),占90.0%,平均品质评分为6分。此外在农家种"半截芒"的Glu-B1位点发现了新的亚基7**+8**。【结论】通过50余年的品种选育,黄淮麦区小麦高分子量谷蛋白亚基组成在Glu-A1位点的1亚基比例有了很大提高;在Glu-D1位点,亚基类型得到了丰富,而且出现了26.1%的5+10亚基。但该麦区含有优质亚基2*、13+16、17+18基因型的材料比较贫乏。     

野生二粒小麦（Triticum dicoccoides）低分子量谷蛋白亚基基因的克隆与序列分析

 【目的】旨在从野生二粒小麦中克隆新的低分子量谷蛋白亚基基因。【方法】首先通过SDS-PAGE方法对野生二粒小麦Y5和Y13的低分子量谷蛋白亚基（LMW-GS）进行鉴定，并利用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）方法确定其精确分子量。然后采用AS-PCR方法，运用1对LMW-GS特异的引物，分别从Y5和Y13中扩增并克隆了2个亚基的编码基因（命名为LMW-Y5和LMW-Y13）。【结果】测序结果表明，所得基因均为完整的基因序列，包括上游区域、开放阅读框和下游区域，无内含子存在。由核酸序列所推导出的氨基酸序列表明，这两个基因的编码蛋白（命名为LMW-Y5和LMW-Y13）均属于LMW-i型亚基，分子量分别为38.9122 kD和31.8708 kD。其中LMW-Y5的分子量与质谱鉴定的分子量基本一致，表明该蛋白亚基没有翻译后修饰存在。但LMW-Y13的分子量与SDS-PAGE和质谱鉴定结果存在较大差异，其原因可能是在克隆过程中发生了重复区的碱基丢失。【结论】明确了野生二粒小麦两个LMW-i型亚基的分子结构特征，并讨论了LMW-i型亚基分子结构与品质的关系以及在小麦品质改良中的应用潜力。     

大熊猫源犬瘟热病毒基因组遗传特征分析

【目的】对首次暴发的大熊猫源性犬瘟热病毒（panda derived-canine distemper virus,P-CDV）全基因组进行克隆测序,以了解大熊猫源CDV的全基因组遗传变异情况,进一步追踪感染源,为大熊猫犬瘟热防控提供理论依据。【方法】根据GenBank公布的CDV全基因组序列设计17对特异性引物,利用RT-PCR技术,从感染犬瘟热病毒的大熊猫肺渗出液中分片段扩增CDV全基因序列,并克隆到pMD19-T载体中;经测序、拼接,获得第一个P-CDV全长cDNA序列;利用DNAman生物学分析软件分别对全基因组序列、H蛋白基因序列、F蛋白基因序列、P蛋白基因序列、M蛋白基因序列等进行遗传变异分析,构建系统进化树。【结果】经序列测序和拼接,大熊猫源犬瘟热病毒全基因组长15 690 nt,GenBank登录号为KP677502,主要编码6种蛋白,分别是N蛋白、P蛋白、M蛋白、F蛋白、H蛋白和L蛋白,在各个基因及间隔区中未发现碱基插入和缺失。遗传进化分析显示,P-CDV全基因组与20株代表性CDV全基因组序列同源性为91.5%-98.7%,P-CDV与强毒株MKY-KM08（HM852904）、PS、HLJ1-06（JX681125）、Hebei（KC427278）以及AC96I-H358（AB753776）在一个大的分支上,与PS株（JN896331）亲缘关系最近,同源性为98.7%,与标准野毒株Strain A75-17（AF164967）同源性为95.7%,与疫苗株CDV3（EU726268）亲缘关系较远,同源性为91.5%。H蛋白氨基酸序列分析和系统进化树表明,大熊猫源犬瘟热病毒属于强毒株,基因型为Asia-I型。P-CDV各蛋白基因与20株代表性的毒株相比有9处氨基酸发生了变异,与GenBank上现有的CDV序列相比,其中3处是独有的,分别是：F蛋白基因的208位由N（Asn,天冬酰胺,强毒株多为N）或K（Lys,赖氨酸,弱毒株多为K）变成了S（Ser,丝氨酸）,第215位由S变成了A（Ala,丙氨酸）,P蛋白基因的58位由Q（Gln,谷氨酰胺）变成K（Lys,赖氨酸）。【结论】成功克隆了大熊猫源犬瘟热病毒的全基因,并完成了序列分析,发现了在F、P基因上碱基的重要变异。这些数据将为研究大熊猫犬瘟热的遗传变异和流行特征提供分子生物学依据。     

A major quantitative trait locus controlling phosphorus utilization efficiency under different phytate-P conditions at vegetative stage in barley

Organic phosphorus(P) is an important component of the soil P pool, and it has been proven to be a potential source of P for plants. The phosphorus utilization efficiency(PUE) and PUE related traits(tiller number(TN), shoot dry weight(DW), and root dry weight) under different phytate-P conditions(low phytate-P, 0.05 mmol L~(–1) and normal phytate-P, 0.5 mmol L~(–1)) were investigated using a population consisting of 128 recombinant inbred lines(RILs) at the vegetative stage in barley. The population was derived from a cross between a P-inefficient genotype(Baudin) and a P-efficient genotype(CN4027, a Hordeum spontaneum accession). A major locus(designated Qpue.sau-3 H) conferring PUE was detected in shoots and roots from the RIL population. The quantitative trait locus(QTL) was mapped on chromosome 3 H and the allele from CN4027 confers high PUE. This locus explained up to 30.3 and 28.4% of the phenotypic variance in shoots under low and normal phytate-P conditions, respectively. It also explains 28.3 and 30.7% of the phenotypic variation in root under the low and normal phytate-P conditions, respectively. Results from this study also showed that TN was not correlated with PUE, and a QTL controlling TN was detected on chromosome 5 H. However, dry weight(DW) was significantly and positively correlated with PUE, and a QTL controlling DW was detected near the Qpue.sau-3 H locus. Based on a covariance analysis, existing data indicated that, although DW may affect PUE, different genes at this locus are likely involved in controlling these two traits.     

改进简并PCR法克隆盐生杜氏藻烯醇酶基因

该文针对基因同源性克隆中存在的问题 ,采用改进简并PCR法对盐生杜氏藻具抗逆功能的烯醇酶基因 .改进后的同源引物简并度从 10 0 0倍以上降低至 10 0倍以下 ,利用RT PCR成功地扩增出一条 6 30bp的盐藻cDNA片段 ,该片段与其他物种的烯醇酶基因具有很高的相似性 .在此基础上进行 5’和 3’RACE获得了盐藻烯醇酶基因的全长cDNA ,其长度为 1734bp .序列分析表明 ,该基因与莱茵衣藻烯醇酶基因的相同性达 83% ,相似性达 89% ,且在进化上与莱茵衣藻的亲缘关系最近 .Southern杂交结果显示 ,该基因在盐藻中可能为单一拷贝     

Fine mapping and genetic analysis of resistance genes,Rsc18, against soybean mosaic virus

Soybean mosaic virus (SMV) affects seed quality and production of soybean (Glycine max (L.) Merr.) worldwide. SC18 is one of the dominant SMV strains in South China, and accession Zhonghuang 24 displayed resistance to SC18. The F₁, F₂ and 168 F₁₁ recombinant inbred lines (RILs) population derived from a hybridization between Zhonghuang 24 (resistant, R) and Huaxia 3 (susceptible, S) were used in this study. According to the segregation ratios of the F₂ generation (3R:1S) and the recombinant inbred lines (RILs) population (1R:1S), one dominant locus may regulate the resistance to SC18 in Zhonghuang 24. By using composite interval mapping (CIM), Rsc18 was mapped to a 415.357-kb region on chromosome 13. Three candidate genes, including one NBS-LRR type gene and two serine/threonine protein type genes, were identified according to the genetic annotations, which may be related to the resistance to SC18. The qRT-PCR demonstrated that these genes were up-regulated in the R genotype compared to the control. In conclusion, the findings of this research enhanced the understanding about the R genes at the Rsc18 locus. Moreover, our results will provide insights for designing molecular markers to improve marker-assisted selection and developing new varieties with resistance to SC18.     

小麦属Xa 21-类似蛋白激酶基因的克隆及与同源位点序列比较

对小麦属Xa21-类似蛋白激酶基因进行了克隆及与同源序列比较研究.在小麦(Triticum aestivum)高分子量麦谷蛋白基因位点附近有一个编码LRR-类受体蛋白激酶的基因位点(暂标记为TaXa),编码蛋白与水稻(O ryza sativa)抗病蛋白Xa 21类似.通过反转录PCR途径,从普通小麦和二粒小麦(Triticum turgidum)的TaXa同源位点分离了3个cDNA克隆,ZS 860(GenBank查询号:EF 394367),ZS 2000(GenBank查询号:EF 394368)和ZS 2001(GenBank查询号:EF 394369).TaXa位点的祖先基因可能编码1 028个氨基酸组成的多肽.一个完整的TaXa蛋白包括N-端保守区、LRR结构域、一个跨膜区和位于C—端的丝氨酸—苏氨酸蛋白激酶功能域.在基因进化过程中,由于碱基代换、缺失和插入导致了开放读码框的改变,使该位点基因的编码多肽缩短.本研究对小麦属TaXa同源位点编码氨基酸序列和1个大麦(Hordeum vulgare)中的同源蛋白进行了详细比较.     

小麦TaLox-B等位变异对脂肪氧化酶活性和面粉色泽的影响

【目的】小麦籽粒脂肪氧化酶(Lox)与面粉色泽密切相关,研究TaLox-B位点上的不同等位变异类型对Lox活性和面粉色泽的影响,为面粉色泽的改良和相关的品质育种工作提供参考依据。【方法】选用122份河南小麦品种(系)为试验材料,用紫外分光光度计和色差仪分别测定其Lox活性和面粉色泽,并利用控制脂肪氧化酶活性位于4BS上的TaLox-B1、TaLox-B2和TaLox-B3位点上的功能标记Lox16、Lox18和Lox-B23对参试材料的Lox基因型进行鉴定。【结果】不同品种间Lox活性及其色泽性状差异达到极显著水平。基因型鉴定结果表明,参试材料的TaLox-B1位点存在TaLox-B1a和TaLox-B1b两种等位变异,所占比例分别为63.9%和39.1%,TaLox-B2位点存在TaLox-B2a和TaLox-B2b两种等位变异,所占比例分别为57.4%和42.6%,TaLox-B3位点也存在TaLox-B3a和TaLox-B3b两种等位变异,所占比例分别为41.8%和48.2%。分析其基因型组合发现,参试材料中共有6种基因型组合类型,依次为TaLox-B1a/TaLox-B2a/TaLox-B3a、TaLox-B1a/TaLox-B2a/TaLox-B3b、TaLox-B1a/TaLox-B2b/TaLox-B3b、TaLox-B1b/TaLox-B2a/TaLox-B3a、TaLox-B1b/TaLox-B2a/TaLox-B3b和TaLox-B1b/TaLox-B2b/TaLox-B3b,所占比例分别为41.8%、15.6%、6.6%、28.7%、5.7%和1.6%。分析不同TaLox-B位点基因与Lox活性及红度(a*值)、黄度(b*值)、亮度(L*值)、白度(Wht值)等面粉色泽性状的关系表明,单基因等位变异对Lox活性和面粉色泽的影响不同,3个基因等位变异a*值差异均不显著,对Lox活性的效应,TaLox-B2a高于TaLox-B2b(P0.05),TaLox-B3a高于TaLox-B3b(P0.01),TaLox-B2a基因型的Wht值低于TaLox-B2b基因型(P0.01),TaLox-B3a基因型的Wht值也低于TaLox-B3b基因型(P0.05)。说明TaLox-B2和TaLox-B3对Lox活性和面粉色泽具有重要影响。进一步分析发现,拥有TaLox-B1a/TaLox-B2a/TaLox-B3a基因型组合的小麦品种(系)的Lox活性和b*值最高,a*值和Wht值最低,而TaLox-B1b/TaLox-B2b/TaLox-B3b基因型组合的小麦品种(系)的L*值、a*值和Wht值最高,其Lox活性和b*值最低。【结论】河南小麦中所发现的6种不同Lox基因型组合中,拥有TaLox-B1a/TaLox-B2a/TaLox-B3a基因型组合的小麦品种(系)的Lox活性相对较高,Wht值相对较低(P0.05),而拥有TaLox-B1b/TaLox-B2b/TaLox-B3b基因型组合的小麦品种(系)的Lox活性相对较低,Wht值相对较高(P0.05)。Lox活性的遗传控制在面粉色泽品质改良进程中发挥着关键作用。     

Development of an STS Marker Linked to Powdery Mildew Resistance Genes PmLK906 and Pm4a by Gene Chip Hybridization

Wheat （Triticum aestivum L.） line Lankao 90（6） carries a recessive powdery mildew resistance gene temporarily named PmLK906 on chromosome 2AL. Near PmLK906 there is another known powdery mildew resistance gene locus Pm4. To track the two powdery mildew resistance genes in wheat breeding program by marker assisted selection （MAS）, a linked molecular marker was developed in this study. Wheat gene chip hybridization combined with bulked segregant analysis （BSA） was used to develop an sequence-tagged sites （STS） marker for PmLK906 and Pm4. A new 2 125 bp full-length cDNA clone （GenBank accession no. EU082094） similar to csAtPR5 ofAegilops tauschii was isolated from Lankao 90（6） 21-12, and temporarily named TaAetPR5. Specific products could be amplified from cultivars or lines possessing Pm4a, Pm4b and PmLK906 with primers p9-7pl and p9-7p2 derived from TaAetPR5. TaAetPR5 was linked to PmLK906 at a genetic distance of 7.62 cM, and cosegregated with Pm4a. The p9-7p1 and p9-7p2 could be used as an STS marker for these resistance genes in wheat breeding. Because this marker was cosegregated with Pm4a, it can be used in map-based cloning of the alleles at Pm4 locus also.     

橄榄星室木虱乙酰胆碱酯酶基因的克隆与序列分析

利用RT-PCR法和PCR法克隆到橄榄星室木虱乙酰胆碱酯酶基因(Ace)的2个片段,其中cDNA片段长66bp,翻译获得的氨基酸1～11位与家蝇等13种昆虫相应的序列相同或仅相差1个氨基酸,该序列在GenBank数据库中的接受号为DQ417582;基因组DNA片段长499bp,2个外显子连在一起与意大利蜜蜂等13种昆虫相应基因的氨基酸同源性均高于88%,该序列在GenBank数据库中的接受号为DQ425028。此结果为进一步研究橄榄星室木虱对杀虫剂抗性的分子机理奠定了基础。     

江西柑橘地方品种资源及野生近缘种SSR分子标记

利用SSR分子标记方法研究了63个江西柑橘地方品种资源及野生近缘种的遗传多样性,用30对SSR引物,检测到374条等位基因,平均每对引物检测到等位基因3～28个,平均12．47个,平均信息量为0．805。用UPGMA方法可将63个试材划分为8个类群．聚类结果可以推断出崇义野生橘可能是江西柑橘的始祖,井冈野生橙可能是橘类和橙类的杂交种。