HMW glutenin subunits in multiploidAegilops species: composition analysis and molecular cloning of coding sequences

The Aegilops genus contains species closely related to wheat. In common with wheat, Aegilops species accumulate high molecular weight (HMW) glutenin subunits in their endospermic tissue. In this study, we investigated the composition of HMW glutenin subunits in four multiploid Aegilops species using SDS-PAGE analysis. Furthermore, by working with Ae. ventricosa, we established an efficient genomic PCR condition for simultaneous amplification of DNA sequences coding for either x- or y-type HMW glutenin subunits from polyploid Aegilops species. Using the genomic PCR condition, we amplified and subsequently cloned two DNA fragments that may code for HMW glutenin subunits in Ae. ventricosa. Based on an analysis of the deduced amino acid sequences, we concluded that the two cloned sequences encode one x- and one y-type of HMW glutenin subunit, respectively.     

野生二粒小麦高分子量谷蛋白亚基组成的多态性研究

对来自以色列的38份野生二粒小麦的高分子量谷蛋白亚基(high molecular weight glutenin subunits,HMW-GS)组成进行SDS-PAGE检测,发现其HMW-GS具有较高的遗传多样性.在Glu-A1和Glu-B1位点共有18种可确定的亚基变异类型.其中,A1位点上的亚基1、2*(出现频率分别为60.53%和13.16%)和B1位点上的亚基13+16、14+15与17+18为优质亚基(出现频率分别为26.32%、7.89%和2.63%).同时出现了许多普通小麦所稀有或缺乏的特异亚基类型,如6+8*,7*+9,6+9*,7+9*,20,22等,在2份材料中出现了1种未命名的新亚基类型.     

新疆引进小麦品种(系)的HMW-GS组成与沉淀值的关系

以新疆近年来引进的32个小麦品种(系)为材料,运用SDS PAGE技术系统分析了其高分子量谷蛋白亚基构成、不同等位基因间亚基变异,并研究了高分子量谷蛋白亚基构成对沉淀值的影响。结果表明:不同亚基对沉淀值的作用不同,其中5 10>2 12,1>N,7 8与7 9的作用相近;Glu l评分与沉淀值呈极显著正相关,r=0.775 。     

野生二粒小麦高分子量谷蛋白亚基等位变异分析

本研究采用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）方法,对从国内外引进的175份野生二粒小麦（Triticum dicoccoides）种质资源高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）Glu1-等位基因组成进行了鉴定和分析.结果表明,175份野生二粒小麦中,Glu-1B位点上的HMW-GS有32种变异类型,比普通面包小麦Glu-1B位点编码的HMW-GS的变异类型丰富得多,其中7＋8和14.1＋15.1亚基分布频率最高（占20.00%）;Glu-1A位点编码的HMW-GS有4种变异类型：1、1^＊、2^＊和Null,一共鉴定了10个新的高分子量亚基.这些新的亚基和等位基因有可能成为面包小麦品质改良的候选基因资源.     

新疆及外引的部分小麦种质资源高分子量谷蛋白亚基分析初报

利用SDS-PAGE对43个新疆及外引的小麦种质资源高分子量谷蛋白亚基(HMW)的构成、不同等位基因变异及出现频率进行系统分析，并按照Payne等人的评分方法，计算了其品质得分分析。结果表明：43个小麦种质资源的Glu-1的平均分为5．47分，低于全国的平均水平，高分子量麦谷蛋白亚基构成中以2 12亚基居多，5 10亚基较少，部分地影响了新疆小麦品质的改良。     

小麦与高冰草体细胞杂种F5代麦谷蛋白及SDS沉降值分析

通过对普通小麦与高冰草体细胞杂种F5代 175个株系的麦谷蛋白及SDS沉降值分析 ,发现杂种F5代有 10种不同的麦谷蛋白组成 ,并出现了 1Ax1,1Ax2 ,1Bx13,1By16 ,1By8,1Dx5等 6种不存在于亲本小麦中的高分子量麦谷蛋白亚基及 1Bx13 1By16 ,1Bx7 1By8,1Dx5 1Dy12等 3种新亚基组合 ,部分杂种中出现了高冰草的麦谷蛋白特征谱带 ;杂种株系的SDS沉降值表现出较大的差异 ,其中一些杂种的SDS沉降值明显高于亲本普通小麦 .结果表明 ,通过体细胞杂交有可能将野生禾草的优良性状引入普通小麦 ,创造出多种不同组成及组合的新种质 ,为小麦品质育种开辟新途径     

Transgene inheritance and quality improvement by expressing novel HMW glutenin subunit （HMW-GS）genes in winter wheat

The expression vector pBPC30, which carries the high molecular weight glutenin subunit (HMW-GS) 1Dx5 and 1Dy10 genes, was transferred into hexaploid winter wheat cv. Jinghua No. 1, Jing411 and Jingdong No. 6 explants of immature embryos and immature inflorescence by particle bombardment. A large number of resistant transgenic plants were obtained under the selection of herbicide bialaphos or phosphinothricin (PPT). Confirmed transgenic plants of To generation showed successful integration of HMW-GS genes and bar gene into the wheat genome. T1 generation of transgenic plants can resist 20--150 mg/L PPT.Protein analysis of T2 seed by SDS-PAGE showed that HMW-GS 1Dx5 and 1DylO genes were well expressed in offspring seed of transgenic lines by co-expression with or substitution of endogenous 1Dx2 or 1DylO. In one transgenic line, TG3-74, a new protein band between endogenous protein subunits 7 and 8 (marked as 8*) of glutenin appeared,but endogenous subunit 8 (encoded by 1By8 gene) was absent. Analysis of gluten rheological quality on seed proteins of 102 T3 plants showed that the sedimentation value of 5 transgenic lines (44.2149.0 mL) was remarkably improved,59.6%---64.3% higher than that of wild type Jinghua No. 1 and Jingdong No. 6, similar to bread wheat Cheyenne (48.0 mL). Analysis of dough rheological properties of transgenic lines showed that the dough stable time of 5 transgenic lines range from 16 to 30 min, whereas the dough stable time of wild type was only between 3--7 min. Our research suggests that introducing novel HMW-GS genes into wheat is an efficient way to improve its bread-making quality.     

山羊草四个组高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

利用SDS-PAGE技术对山羊草属18个种的46份材料进行高分子谷蛋白亚基电泳分析．18个种各电泳出2～5条带，共有24种不同的电泳条带，26种不同的麦谷蛋白亚基类型，每个种有1～3种类型．山羊草与小麦的麦谷蛋白亚基存在着较大的差异，山羊草属中各种间在高分子量麦谷蛋白亚基组成与其亚基的电泳迁移率方面也存在广泛差异．     

河南地区部分小麦新品种高分子量谷蛋白亚基组成分析

利用SDS-PAGE方法对河南地区24份小麦新品种的高分子量谷蛋白亚基进行了分析,共检测到13种亚基和14种亚基组合,其高分子谷蛋白亚基品质得分在5～10分之间,平均得分7.57,以上结果基本反映了我省目前培育的小麦新品种的高分子量谷蛋白亚基组成情况.     

转基因小麦T1代中外源基因的检测和分析

该研究采用Multiplex PCR和SDS-PAGE技术对转1 Dx5基因(ORF)T1代小麦进行了检测和分析.结果显示,Multiplex PCR能够扩增出转基因T1代材料中1 Dx2基因和1 Dx5基因的特征片段,表明外源基因已整合到受体基因组中;SDS-PAGE检测到一新的蛋白质亚基X,表明外源基因的插入引起了转基因T1代籽粒中HMW-GS组成的变化.该研究不仅验证了线性基因片段遗传转化策略的可行性,而且印证了普通小麦Glu-1D等位基因的多重PCR分子标记体系的有效性,为培育安全型的转基因作物新种质打下坚实的基础,加快小麦分子育种进程.     

高粱总DNA导入春小麦新品系高分子量麦谷蛋白亚基的变化

通过花粉管通道法将高粱总DNA导入春麦甘麦8号、陇春13号和陇春10号,经过多代选择获得了5个稳定遗传新品系.在高分子量麦谷蛋白亚基分析中,甘麦8号后代89144的高分子量麦谷蛋白亚基发生突变,较其受体多了5 10亚基,而少了2 12亚基;其他几个转基因后代与其受体比较,高分子量麦谷蛋白亚基组成未发生变化;但是各亚基的相对质量分数有较大变化.高分子量麦谷蛋白亚基的组成和各亚基质量分数的变化直接影响小麦品质.本研究对外源总DNA花粉管通道法导入小麦在改良小麦品质方面的作用进行了讨论.     

春小麦谷蛋白亚基、醇溶蛋白电泳谱带及主要品质指标的主成分分析和聚类分析

对18份小麦品种(系)的高分子量谷蛋白亚基、醇溶蛋白电泳谱带的组成及主要常规品质指标进行了检测，并对31个权重最大的小麦品质影响因子进行了主成分分析和聚类分析。结果表明，对小麦品质贡献大的前10个因子的先后次序为：湿面筋含量、硬度、Glil7．6、Gli22、沉淀值、Gli30、1Dx5 1Dy10、蛋白质含量、面筋指数、Gli59．0。这10个因子既相互促进，又相互制约。在小麦品质育种中要高度重视谷蛋白亚基及醇溶蛋白电泳谱带的作用。18个小麦品种可以聚成5类，10个主成分值在5类品种中的表现差异很大。因此，在小麦品质育种的亲本选配时，既要注意协调10个主要品质影响因子的关系，又要使同一组合亲本间保持一定的遗传距离。     

旱麦草LEA3基因的克隆与序列分析

为了克隆旱麦草LEA3基因,根据小麦的LEA3基因(GenBank登录号为AY148492)cDNA序列设计引物,以干旱胁迫处理的旱麦草幼苗的cDNA为模板,采用RT-PCR克隆了旱麦草LEA3基因,命名为EtLEA3(GenBank登录号为KJ123698),并对基因及其蛋白进行了生物信息学分析。结果表明:EtLEA3基因的ORF全长为600 bp,编码199个氨基酸,推测的蛋白相对分子量为20.38 ku,理论等电点为9.08。其氨基酸序列与小麦、大麦和山羊草LEA3蛋白的相似性分别为83%、82%和81%。信息学分析表明EtLEA3蛋白具有较高的亲水性,没有跨膜结构。蛋白质二级结构和三级结构预测表明α-螺旋结构占主导,与目前已知的多种植物的LEA3蛋白具有相似的结构功能域。该蛋白含有5个完整的11个氨基酸组成的串联重复单元。这些特征均与第3组LEA蛋白的特征相符合。该研究结果为深入了解该基因的功能和旱麦草抗旱的分子机理提供了基础数据。     

Relationships of Aegilops tauschii revealed by DNA fingerprints: The evidence for agriculture exchange between China and the West

Genetic diversity and relationships of wild goat grass (Aegilops tauschii Cosson) from Iran and Xinjiang,west China,as well as its weedy type from the Yellow River region of Shaanxi and Henan provinces in China were analyzed by simple sequence repeat (SSR) fingerprints.A high level of genetic diversity in Aegilops tauschii accessions from Iran was observed,and the richness of genetic diversity was followed by accessions from Shaanxi,Henan,and Xinjiang.The weedy type of Aegilops tauschii showed a close genetic relationship with the wild type from different regions in Iran.The results indicated that the weedy Aegilops tauschii found in the Yellow River region was most likely introduced from lran-the diversity center of Aegilops tauschii.The weedy Aegilops tauschii populations found in the Yellow River region may be brought into the central part of China as a weed species together with common wheat (Triticum aestivum L.) from the West during various periods of time in history.This finding has provided strong evidence for the introduction of common wheat from the West into China via the Silk Road,and also demonstrated the important role of the Silk Road in the exchange of agri-culture and other relevant technologies between China and the West.     

小麦谷蛋白亚基对品质性状的影响

以61个小麦品种为材料，利用方差分析探讨了3个高分子量麦谷蛋白基因座和2个低分子量麦谷蛋白基因座对14个小麦主要品质性状的影响．研究结果显示：同一基因座可以影响多个品质性状；不同基因座对不同品质性状的影响是不同的；影响的大小也存在差异．特别应该强调的是，有些品质性状同时受到两个基因座的影响，有时基因座间互作的影响大于单个基因座效应的影响．本研究结果说明，小麦品质性状的改良是非常复杂的，对不同品质性状的改良应采用不同的育种策略．     

Chromosome sorting and its applications in common wheat (Triticum aestivum) genome sequencing

The large genome size (～17000 Mb) and complicated DNA structures of common wheat (Triticum aestivum) hamper its genome sequencing.By means of flow cytometry,systematic investigations on individual chromosome sorting have been carried out to construct chromosome-specific bacterial artificial chromosome (BAC) libraries since the 1980s.Several wheat chromosome-specific BAC libraries,such as chromosome 3B,three D genome chromosomes (1D,4D and 6D),and the short arm of chromosome 1B,have been developed,and the ph...     

小麦谷蛋白亚基的快速提取分离及SDS-PAGE分析

用70％乙醇和50％异丙醇除去醇溶蛋白，以二硫苏糖醇(DTT)为还原剂，在50％异丙醇，0．08mol／L Tris-HCl(pH为8．0)缓冲液中提取总麦谷蛋白亚基，加入丙酮至浓度为40％时，高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)沉淀析出；继续加入丙酮至80％时，析出低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)．在3．3％浓缩胶和10％分离胶的不连续体系中进行SDSPAGE电泳，结果表明，该方法可以有效地除去醇溶蛋白对麦谷蛋白亚基电泳分析的背景干扰，HMW-GS和IMW-GS的提取、分离一步完成，操作简便，时间短，对大量小麦样品的HMW-GS和LMW-GS可以快速分离、提纯和鉴定．     

41份有芒小麦HMW-GS组成分析

采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯凝胶电泳法,分析了41份有芒小麦的高分子量麦谷蛋白亚基组成.结果表明,在供试材料中共检测到16种Glu-1位点的等位变异,其中Glu-A1位点上有3种亚基变异类型,分别为Null,1,2*,优质亚基为1,2*,Null出现频率为70.73%,2*占17.07%,1占12.20%;Glu-B1位点有6种等位变异,存在的优质亚基为7+8/14+15/17+18,7+8亚基出现的频率最高,为56.10%,其它亚基类型频率依次为:17+18(17.07%)、7+9(14.63%)、13+16(7.32%)、8和14+15(2.44%);Glu-D1位点有7种类型,仅有一个优质亚基为5+10,2+12亚基出现的频率最高,为65.85%,5+10占21.95%,其次2、10、Dy10w、2+Dy10w、Dy10w+12均为2.44%;这16种变异共形成了17种亚基组合类型,其中Null/7+8/2+12组合类型出现的频率最高,占43.90%,其次为2*/7+9/5+10和N/17+18/2+12分别占9.76%,7.32%,剩余亚基组合类型频率均小于5%.该项研究结果揭示的部分有芒小麦的高分子量麦谷蛋白亚基及其组合类型对小麦品质遗传改良育种具有潜在的利用价值.