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《四川农业大学》 2007年
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三个小麦新品种醇溶蛋白基因序列分析

刘千  
【摘要】: 本文根据已报道的小麦α-、γ-和ω-醇溶蛋白基因保守区序列,分别设计特异引物,采用PCR克隆的方法,对小麦新品种“川农16”、“良麦2号”和“良麦3号”的相应序列进行克隆测序与分析,其主要结果如下: 1.从3个供试材料中克隆到11条不同的α-醇溶蛋白基因序列。其中从“川农16”中所得序列α-CN16-6(GenBank登录号:DQ246449)、α-CN16-9(DQ246446)、α-CN16-12(DQ246447)和α-CN16-14(DQ246448),其长度分别为852bp、861bp、870bp和900bp;从“良麦2号”中得到α-LM2-12(DQ417343)、α-LM2-14(DQ417344)和α-LM2-17(DQ417345),其长度分别为942、852和921bp;从“良麦3号”中得到α-LM3-5、α-LM3-11、α-LM3-12和α-LM3-16(暂未登录),其长度分别为861bp、876bp、858bp和861bp。其中序列α-CN16-6和α-LM2-14为假基因。进一步分析表明,所有序列均具有典型的α-醇溶蛋白基因结构,其重复区开头可分出5个氨基酸残基的N-末端,根据密码子可推导出较为一致的重复单元PF/YPQPQ,重复区主要差异在于重复单元PFPQPQL在不同基因出现频率不同。所有序列的两个多聚谷氨酰胺区除谷氨酰胺外还有其余氨基酸出现,密码子大多是第1个碱基的替换。在特征区6个保守的半胱氨酸残基中,α-CN16-6的第4个半胱氨酸残基被精氨酸(R)所替代,α-CN16-6、α-CN16-12、α-CN16-14和α-LM2-14在特征区Ⅱ的前端均有额外的半胱氨酸残基代替了原来的丝氨酸(S),使半胱氨酸残基数变为奇数。相对其它两个品种,“川农16”中所得序列出现多余半胱氨酸的频率较高,表现出独特性。 2.从“川农16”中克隆到6条不同的γ-醇溶蛋白基因序列,分别命名为γ-CN16-1、γ-CN16-3、γ-CN16-4、γ-CN16-5、γ-CN16-20和γ-CN16-24,其长度分别为1335bp、1360bp、1403bp、1359bp、1359bp和1360bp。所有序列包含了完整编码区以及部分5’、3’基因旁侧序列。其中序列γ-CN16-1和γ-CN16-3含有提前终止密码子,均为假基因。序列分析表明,5’旁侧序列上有一致的几个“TATA”元件,3’旁侧序列有一个可能的多聚腺嘌呤信号,在基因编码区具有典型γ-醇溶蛋白基因的结构特征,重复区可划分出较为一致的重复单元PFPQ_(1-2)(PQQ)_(1-2),且重复单元长度变化较大。在多聚谷氨酰胺区各序列长度差异也较大。序列γ-CN16-3在重复区有1个多余半胱氨酸残基,使半胱氨酸总数变为奇数,而其它序列只有8个保守的半胱氨酸残基。序列比对可以看出,所得序列与小麦属各物种γ-醇溶蛋白基因的相似性较高,而与来源于黑麦γ-seealin基因的相似性只有50%左右。 3.从“川农16”中克隆到1条完整的ω-醇溶蛋白序列ω-CN16-63(GenBank登录号:EF116277),其长度为1080bp,为假基因。同时获得4条基因片段,分别为ω-CN16-3、ω-CN16-60、ω-CN16-64和ω-CN16-75,其中ω-CN16-3有提前终止密码子,ω-CN16-60发生了移码突变。从“良麦2号”获得1条完整序列和1条基因片段,分别命名为ω-LM2-7(GenBank登录号:EF116278)和ω-LM2-14。ω-LM2-7基因全长1158bp,为假基因。序列分析表明,所得基因和基因片段都属ω-2型,其重复区的脯氨酸含量约30%,谷氨酰胺含量超过40%,其中基因ω-LM2-7谷氨酰胺含量高达44.8%。序列重复单元长短不一,氨基酸变化丰富,但都有较为一致的重复单元PFPQ_(1-2)(PQQ)_(1-2)以不同频率连续出现。序列均没有可形成分子内或分子间二硫键的半胱氨酸残基。进一步序列比对表明,它们与来源于普通小麦和山羊草的ω-醇溶蛋白基因相似性很高,与来源于大麦的C-hordein基因和来源于黑麦的ω-secalin基因的相似性也达到70%。
【学位授予单位】:四川农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S512.1

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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