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体细胞杂种小麦HMW-GS的组成与H1Bx14+H1By15编码序列的研究

作　者: 石垒
导　师: 夏光敏；陈凡国
学　校: 山东大学
专　业: 细胞生物学
关键词: 小麦 长穗偃麦草 体细胞杂种 高分子量麦谷蛋白 加工品质 Payne品质评分 基因组PCR 编码序列
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


为了将小麦体细胞杂种用于小麦品质改良，本论文从小麦体细胞杂种渐渗系F6代群体中选取了11个表型较好的株系进行了与小麦品质相关的高分子量麦谷蛋白亚基组成分析和SDS沉降值测定。从亚基组成上看，其中5个株系C06081，C06094，C06110，C06112，C06117含有与亲本小麦济南177（1AxNull，1Bx7+1By9，1Dx2+1Dy12）相异的亚基组合，出现了类似小麦优质亚基组合H1Bx13+H1By16，H1Bx14+H1By15和H1Dx5+H1Dy12，而其余的6个株系与济南177的亚基组合相同；从SDS沉降值上看，C06081，C06094，C06110，C06116和C06117明显高于亲本小麦济南177。结果表明，多数具有类似小麦优质亚基的株系其沉降值也较高。本研究对90个体细胞杂种渐渗系的HMW-GS组成进行了统计分析，结果表明，本实验室的体细胞杂种株系在Glu-A1，Glu-B1和Glu-D1位点上的遗传变异率分别为0.52，0.58和0.46，一共出现了27种不同的亚基组合方式，其中H1AxNull，H1Bx7+H1By9，H1Dx2+H1Dy12（同亲本小麦济南177）出现的频率最高，而H1Ax2*，H1Bx7+H1By8+H1By9，H1Dx2+H1Dx5+H1Dy12出现的频率最低；与优质相关的亚基组合当中，H1Bx13+H1By16出现的频率约为31.1％，H1Dx5+H1Dy12出现的频率约为33.5％。根据现有的体细胞杂种研究得到的部分数据，同时结合Payne et al。1987年制定的小麦品质评分标准，我们建立了杂种的H1Dx5+H1Dy12品质评分模型并计算其品质分数为3.3，进而对全部27种不同的亚基组合进行了品质评分，平均分为6.64±0.03，变幅为5-13.3。为了初步探讨小麦体细胞杂种渐渗系新HMW-GS的遗传学基础，选取了既含有优质亚基组合（类似普通小麦的优质亚基1Bx14+1By15）又具有较高沉降值的杂种株系C06094为材料，利用基因组PCR的方法分离了94-3和94-2的编码序列。与双亲及其他已发表小麦序列的比较与进化分析表明：94-3和94-2可能分别来源于亲本小麦的1Bx7+1By9的变异，但是这两个序列却与其他普通小麦编码1Bx14+1By15的基因同源性更高，为潜在的优质H1Bx14+H1By15新基因。这一结果表明体细胞杂交能够产生新的HMW-GS基因。

全文目录


摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
符号说明  9-10
第1章 文献综述  10-28
  1.1 小麦胚乳贮藏蛋白的组成及分类  10-11
  1.2 高分子量麦谷蛋白亚基基因的染色体定位及其等位变异情况  11-14
  1.3 小麦高分子量麦谷蛋白亚基及基因的结构  14-17
  1.4 小麦高分子量麦谷蛋白亚基基因的克隆  17-19
  1.5 高分子量麦谷蛋白亚基与小麦的加工品质的关系  19-23
  1.6 目前小麦品质改良的研究情况  23-26
    1.6.1 化学诱变育种  23-24
    1.6.2 辐射诱变育种  24
    1.6.3 体细胞无性系变异  24
    1.6.4 外源DNA导入  24-25
    1.6.5 有性杂交  25
    1.6.6 体细胞杂交  25-26
    1.6.7 转基因  26
  1.7 本研究的目的和意义  26-28
第2章 小麦体细胞杂种HMW-GS的组成与加工品质关系分析  28-37
  2.1 材料与方法  28-31
    2.1.1 种子蛋白的提取  28
    2.1.2 SDS-PAGE分析与SDS沉降值的测定  28-30
    2.1.3 Payne品质评分的统计  30
    2.1.4 Glu-1位点变异指数的计算  30-31
    2.1.5 体细胞杂种Glu-1位点HMW-GS的命名  31
  2.2 结果与分析  31-35
    2.2.1 杂交F_6代HMW-GS的SDS-PAGE分析及其SDS沉降值的测定  31
    2.2.2 HMW-GS组成与Payne品质评分  31-34
    2.2.3 Glu-1位点的遗传变异指数  34-35
  2.3 讨论  35-37
第3章 体细胞杂种C06094HMW-GS类似小麦1Bx14+1By15基因编码序列的研究  37-64
  3.1 材料与方法  37-47
    3.1.1 植物材料  37
    3.1.2 种子蛋白的提取  37
    3.1.3 SDS-PAGE分析  37
    3.1.4 DNA提取  37-38
    3.1.5 PCR扩增  38-39
    3.1.6 PCR产物的T-载体克隆  39-41
    3.1.7 阳性克隆的筛选  41-44
      3.1.7.1 菌落PCR法初步筛选  41-42
      3.1.7.2 酶切验证  42-44
    3.1.8 定向缺失亚克隆  44-47
    3.1.9 DNA序列测定与分析  47
  3.2 结果与分析  47-61
    3.2.1 杂种株系C06094的SDS-PAGE分析  47-48
    3.2.2 PCR扩增和分子克隆  48-49
    3.2.3 核苷酸序列测定  49-54
      3.2.3.1 94-2核苷酸序列测定  49-51
      3.2.3.2 94-3核苷酸序列测定  51-54
    3.2.4 94-2亚基与栽培小麦中等位基因表达序列1By亚基的比较  54-58
    3.2.5 94-3亚基与栽培小麦中等位基因表达序列1Bx亚基的比较  58-61
    3.2.6 94-2和94-3与Glu-B1位点其他亚基的进化关系  61
  3.3 讨论  61-64
    3.3.1 HMW-GS编码序列的克隆和测序  61
    3.3.2 94-2和94-3 HMW-GS基因的来源  61-63
    3.3.3 体细胞杂交技术与小麦育种  63-64
参考文献  64-72
致谢  72-73
学位论文评阅及答辩情况表  73

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 麦 > 小麦
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