小麦avenin-like的克隆、原核表达与品质效应研究

• 作者: 吴丹 李晓燕 王蕾 董剑 赵万春 陈其皎 高翔 魏慧
• 来源期刊: 中国农业科学
• 学科: 农学
• 关键词: 小麦 avenin-like蛋白 原核表达 品质效应
• 年，卷（期）: 2012,（4）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种种质资源分子遗传学
• 页码范围: 607-616
• 分类号: S512.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2012.04.001

摘要

[目的]研究普通小麦不同品种的类燕麦贮藏蛋白(avenin-like)基因序列的多样性及其表达产物的加工品质效应.[方法]利用特异性引物对来源于不同地区的12个小麦品种(系)进行PCR扩增、克隆、测序及序列分析；构建JN542444原核表达载体后转入表达菌株Escherichia coli Rosetta gami B(DE3),IPTG诱导融合蛋白表达,并通过His-Trap HP柱纯化蛋白后进行微量掺粉试验.[结果]克隆获得22条avenin -like新基因序列(GenBank登录号JN542443-JN542464),长度均为855 bp,且均具有可编码284个氨基酸残基的完整的开放阅读框,无内含子；半胱氨酸数目及位置相对保守,除JN542452含有17个Cys外,其余avenin-like所编码的蛋白质序列均含有18个Cys,且位置相同,预测可能形成7个分子内二硫键和4个分子间二硫键；发现3条罕见的avenin-like假基因(JN542448、JN542455和JN542456),均因终止密码子的提前出现引起基因沉默；7份小麦品种共享一条avenin-like亚基,并与GenBank中来自普通小麦的HM027636完全一致,暂将该亚基命名为“Avenin-like Ⅰ”；系统演化分析表明avenin-like编码蛋白与LMW-GS关系最近,与ω-gliadin的亲缘关系最远；SDS-PAGE检测融合蛋白成功表达,对纯化蛋白进行微量掺粉试验,发现Avenin-like Ⅰ型蛋白亚基对小麦加工品质具有显著的正向效应.[结论]a venin-like在供试小麦品种中具有很低的多态性,且Avenin-like Ⅰ型亚基能提高面粉加工品质.