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。     

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...     

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。     

尾状山羊草α-醇溶蛋白基因的克隆和序列分析

本研究利用一对α-醇溶蛋白基因的特异引物,从小麦近缘植物尾状山羊草Y46中克隆获得5个α-醇溶蛋白基因,与NCBI已提交的α-醇溶蛋白序列进行多重比对分析发现,本研究获得的α-醇溶蛋白基因与已知的小麦及其近缘植物中的α-醇溶蛋白基因序列具有较高的相似性,其编码的氨基酸序列存在一定的多态性;在潜在的致敏性上,在这5个α-醇溶蛋白序列中未发现任何已知的与乳糜泻病相关的抗原表位,这在小麦及其近缘植物中较为罕见;进化分析表明,来自C染色体组中的α-醇溶蛋白与来自M和U染色体组的α-醇溶蛋白具有较近的亲缘关系。     

小麦avenin-like的克隆、原核表达与品质效应研究

【目的】研究普通小麦不同品种的类燕麦贮藏蛋白（avenin-like）基因序列的多样性及其表达产物的加工品质效应。【方法】利用特异性引物对来源于不同地区的12个小麦品种（系）进行PCR扩增、克隆、测序及序列分析;构建JN542444原核表达载体后转入表达菌株Escherichia coli Rosetta gami B(DE3),IPTG诱导融合蛋白表达,并通过His-Trap HP柱纯化蛋白后进行微量掺粉试验。【结果】克隆获得22条avenin-like新基因序列（GenBank登录号JN542443-JN542464）,长度均为855 bp,且均具有可编码284个氨基酸残基的完整的开放阅读框,无内含子;半胱氨酸数目及位置相对保守,除JN542452含有17个Cys外,其余avenin-like所编码的蛋白质序列均含有18个Cys,且位置相同,预测可能形成7个分子内二硫键和4个分子间二硫键;发现3条罕见的avenin-like假基因（JN542448、JN542455和JN542456）,均因终止密码子的提前出现引起基因沉默;7份小麦品种共享一条avenin-like亚基,并与GenBank中来自普通小麦的HM027636完全一致,暂将该亚基命名为“Avenin-likeⅠ”;系统演化分析表明avenin-like编码蛋白与LMW-GS关系最近,与ω-gliadin的亲缘关系最远;SDS-PAGE检测融合蛋白成功表达,对纯化蛋白进行微量掺粉试验,发现Avenin-likeⅠ型蛋白亚基对小麦加工品质具有显著的正向效应。【结论】avenin-like在供试小麦品种中具有很低的多态性,且Avenin-likeⅠ型亚基能提高面粉加工品质。     

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。     

小麦品种“川农16”α-醇溶蛋白基因序列分析

 【目的】克隆和分析“川农16”醇溶蛋白基因,为其进一步遗传改良提供更多依据。【方法】根据已报道的α-醇溶蛋白基因序列设计引物,对小麦品种“川农16”总DNA进行PCR扩增得到约900 bp的DNA片段,分离纯化后连接到pMD18-T载体上,转化后筛选阳性克隆进行测序。【结果】获得4个不同的基因序列：Gli2-CN16-9、Gli2-CN16-12、Gli2-CN16-14和Gli2-CN16-6,GenBank登录号分别为DQ246446、DQ246447、DQ246448和DQ246449。其中,Gli2-CN16-9、Gli2-CN16-12和Gli2-CN16-14分别为861、870和900 bp,可分别编码286、289和299个氨基酸残基的成熟蛋白;而Gli2-CN16-6编码区长度为852 bp,由于存在2个提前终止密码子,不能编码有功能的成熟蛋白,为假基因。【结论】序列比较显示它们与α-醇溶蛋白基因有很高的一致性;与γ-和ω-醇溶蛋白基因差异明显。     

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。     

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。     

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。     

小麦醇溶蛋白的研究进展

小麦醇溶蛋白是小麦种子的主要贮藏蛋白之一.本文综述了小麦醇溶蛋白的组成、分子结构、基因定位、遗传多态性,以及与品质的关系,并对其研究方法进行了总结.     

小麦醇溶蛋白等位基因研究进展

醇溶蛋白是小麦胚乳中的重要贮藏蛋白,决定面团的延伸性和粘着性,具有高度的异质性和复杂性。本文综述了醇溶蛋白的结构特点、基因定位、等位基因的变异以及醇溶蛋白等位基因变异与小麦品质性状的关系。     

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.     

杂交小麦的醇溶蛋白电泳鉴定

以Ｌ型杂交小麦及亲本三系为材料,比较了７０％乙醇和ＺＹ型提取剂提取麦醇溶蛋白的效果,并用７０％乙醇做提取剂,对Ｐ．Ｋｏｌｓｔｅｒ（１９８９）法、改良的Ｗｅｇｈｅ法和酸性梯度胶分离法进行比较。结果表明,改良的Ｗｅｇｈｅ法和酸性梯度胶分离法效果较好,在此基础上,对供试的９个材料进行电泳分析,发现用Ｗｅｇｈｅ法和梯度胶分离法可以鉴别出杂种及常规种之间的明显差异,但不能鉴别出Ｌ型、Ｔ型不育系及相应保持系之     

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     

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。     

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。     

国内外普通小麦醇溶蛋白的遗传差异

采用酸性聚丙烯酸胺凝胶电泳(APAGE)技术对国内外早期选育和近期推广的72个小麦品种进行醇溶蛋白位点特异性检测,分析了不同基因型醇溶蛋白的遗传差异和遗传多样性,结果表明,72个供试品种在醇溶蛋白带型上差异显著,醇溶蛋白电泳共分离出93条迁移率不同的带,其中有2条双联共显带和4条稳定表达带,68条具有多样性,占94.4%。供试品种间遗传距离在0~0.84之间,平均值为0.42,变异较大,特别是大多国外品种与国内品种之间,以及早期选育品种与近期推广品种之间均具有较大的遗传距离。聚类分析表明:供试品种在遗传距离0.57水平上聚为4类,具有相同亲缘关系的品种大多数聚为一类。