四倍體小麥“Langdon”低分子量谷蛋白Glu-3位點的BAC序列分析.pdf

1、低分子量麥谷蛋白(Low-molecular-weightgluteninsubunit，LMW-GS)是小麥谷蛋白的主要組成部分(約占60％)，在很大程度上決定著小麥的營養(yǎng)品質和加工品質。編碼LMW-GS的基因位于小麥第一同源群1A、1B和1D染色體短臂末端，分別稱為Glu-A3、Glu-B3和Glu-D3位點(統(tǒng)稱Glu-3)。低分子量谷蛋白在遺傳上受多基因控制，其基因位點在染色體上與醇溶蛋白緊密連鎖，在蛋白質水平上與醇溶蛋白不易區(qū)

2、分，在DNA序列上與醇溶蛋白基因具有一定的相似性。因此，研究的難度較大。為了進一步了解低分子量谷蛋白基因家族的成員和分布，本研究篩選四倍體小麥“Langdon”BAC文庫，獲得攜帶Glu-3的BAC克隆并對代表性BAC克隆進行全序列測序與分析，獲得以下主要結果： 1.利用Southern雜交、SSR及Glu-A3和Glu-B3位點特異PCR標記方法篩選四倍體小麥“Langdon”BAC文庫，獲得了攜帶Glu-3基因的BAC克隆

3、31個，通過HindⅢ酶切圖譜分析，初步構建了包含Glu-B3位點和Glu-A3位點的跨疊群，分別包含4個BAC克隆和8個BAC克隆。 2.對Glu-B3跨疊群中的BACB9通過構建亞克隆文庫，測序、組裝拼接，獲得了其全序列，長度139,403bp。序列注釋表明該BAC克隆除含有大量重復序列外，還含有1個LMW-GS基因，4個ω-gliadin基因，4個ω-gliadin基因小片段，2個未知蛋白和2個抗白粉病基因片段。Glu-

4、B3與ω-gliadin的最近物理距離是56.4kb，這是國際上首次發(fā)現(xiàn)醇溶蛋白基因和低分子量谷蛋白基因的物理距離。 3.對Glu-A3跨疊群中的BACD5通過構建亞克隆文庫，測序、組裝拼接，獲得了其全序列，長度157,918bp。序列分析表明該BAC克隆含有一個不編碼的低分子量谷蛋白基因LMW-D5，1個脯氨?；悩嬅富蚱危?個葡萄糖轉移酶片段，2個未知蛋白和8個貯藏蛋白片段。Glu-A3和γ-gliadin基因之間的最

5、近的物理距離是65.9kb。與水稻全基因組序列Blast比對表明Glu-3基因所在的區(qū)域與水稻的相應區(qū)段不具有很好的共線性。 4.重復序列和基因的復制是造成小麥基因組龐大的一個重要原因。在BACB9中反轉錄轉座子和基因片段一起經歷2次復制，第一次復制的片段大小約為15kb(包括兩個ω-gliadin片段和一種WIS型反轉錄轉座子)，在第一次復制后又有一個完整的CACTA型轉座子插入，第二次復制片段大小約27kb(包括兩個ω-g