低分子量谷蛋白亚基在小麦品种形成过程中的变化特征

• 作者: 孟敏 李晓燕 杨芮 石引刚 董剑 赵万春 陈其皎 陈良国 高翔
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 小麦 低分子量谷蛋白 毛细管电泳 多样性
• 年，卷（期）: 2013,（9）
• 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: 1745-1755
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2013.09.001

摘要

[目的]研究普通小麦品种选育过程中低分子量谷蛋白亚基(LMW-GS)的变化特性,理解该基因家族成员多样性的起源,并为小麦品质改良提供参考.[方法]以3套小麦高代杂交品系(F5/F6)为材料,利用毛细管电泳(CE)技术从储藏蛋白水平鉴定LMW-GS亚基的变化;根据GenBank中已公布的LMW-GS编码序列设计特异性引物,进行PCR扩增、克隆、测序及序列分析.[结果]毛细管电泳结果表明,与亲本相比,高代供试品系均保持了相对稳定的LMW-GS数目,但多个亚基在籽粒中的最终含量却发生明显变化;同时,测试品系还产生了亲本所不具有的新条带.对克隆获得的54条序列(GenBank登录号KC222070-KC222121和KC478714-KC478715)进行序列分析,均具有LMW-GS的典型结构,包括相对保守的信号肽、存在丰富变异的中间重复区及保守的C-端,因此属于LMW-GS基因家族成员;子代与对应亲本的相似性分析表明,3套材料中均存在极端保守序列,子代序列与其相应父本序列完全一致,且都属于LMW-m型亚基;相对保守序列所占比例最大,由于微弱的SNPs,双亲都充当变异序列的供体;蛋白质序列分析还揭示了额外Cys亚基的产生过程.此外,还发现含10个或11个半胱氨酸(Cys)残基的LMW-GS. Cys残基的变异主要发生在C-端Ⅲ区,只有1条序列的Cys变异发生在C-端Ⅱ区.[结论]小麦品种选育过程,父源性的LMW-m型低分子量谷蛋白亚基较其它类型亚基更趋于序列的保守,SNPs则是产生LMW-GS多样性的主要动力.