小麦LMW-GS基因克隆、类群划分及其特异分子标记开发研究

【摘要】：小麦LMW-GS是重要的种子贮藏蛋白，与品质关系密切。本文在对小麦LMW-GS基因克隆的基础上，结合已有信息对LMW-GS基因家族进行了分类与染色体定位，并针对各类基因开发染色体组特异性分子标记。主要研究结果如下： 1．小麦LMW-GS基因的分子克隆 根据已知LMW-GS基因保守序列设计引物，采用PCR法从小麦品种川农16、川麦42以及中国特有西藏半野生小麦中克隆了6个LMW-GS新基因：LMWCN16-1、LMWCN16-2、LMWCM42-1、LMW908-1、LMW908-2及LMW908-3，其基因登录号分别为AY296752、AY296753、DQ415644、AY299458、AY299457及AY299459，其中LMWCN16-1和LMW908-3由于存在提前终止密码子，推测为假基因。LMWCN16-2和LMW908-1中与已知LMW-GS的主要差异为部分位置的氨基酸替换，而LMWCM42-1和LMW908-2则与已报道的LMW-GS基因及预测蛋白的一级结构存在较大差异，可能对谷蛋白多聚体形成有一定影响。 2．LMW-GS基因的类群划分与染色体定位 通过对从数据库下载的69个LMW-GS基因进行推导氨基酸序列比对及聚类分析发现，根据其高度保守的N末端推导氨基酸序列，可将这69个基因划分成9种类群。根据DNA序列比对结果，针对各类基因共设计了11对引物，利用中国春第1同源群双端体系的总DNA进行PCR扩增来对各类基因进行染色体定位分析。结果发现，9对引物为LMW-GS基因类群特异性引物。9类基因都具有唯一的染色体位置，其中3类基因位于染色体1AS上，2类基因位于1BS上，而染色体1DS上分布有4类