[发明专利]小麦高分子量麦谷蛋白14亚基基因的核酸序列及其应用

说明书

一、所属领域

本发明属于生物基因工程技术领域，特别涉及一种小麦高分子量麦谷蛋白14亚基(HMW-GS14)基因的核酸序列，及其基于该序列通过生物技术方法改良小麦加工品质的应用。

二、背景技术

小麦高分子量麦谷蛋白(High Molecular Weight Glutenin)是小麦的一类重要的储藏蛋白。编码这类蛋白的基因座位(Glu-1)位于第一同源染色体群(1A、1B、1D)的长臂上。每个基因座位包括2个基因，它们分别编码高分子量的x-型的亚基和一个分子量相对稍低的y-型亚基，x-和y-型的HMW-GS基因紧密连锁，且靠近着丝点。因此理论上每种普通六倍体小麦应该包含6个不同的亚基，而实际上，绝大多数的普通小麦中只有3-5个高分子量麦谷蛋白亚基。这主要是由于一些编码麦谷蛋白的基因发生了沉默。Glu-1的三个位点的亚基都存在着多态性，其中Glu-B1位点变异程度最大，而Glu-A1位点变异程度最小。Glu-A1通常编码1、2*等亚基；Glu-B1通常编码7+8、17+18、14+15、6+8、7+9等亚基组合；Glu-D1通常编码2+12、5+10、3+12、2+10等亚基组合。高分子量麦谷蛋白亚基组成对小麦面包加工品质有非常重要的影响，而且HMW-GS组成对加工品质的贡献已从遗传、蛋白结构等方面得到确证。研究认为1、2*、5、10等亚基为优质亚基，2、12等亚基为劣质亚基。通过SDS-PAGE、PCR示踪不同HMW-GS，通过转基因导入外源HMW-GS提高小麦的加工品质的研究在国外已有成功的报道。

小麦高分子量麦谷蛋白(HMW glutenin)14和15亚基存在于面包小麦小偃六号、陕225等品种中，是G1u-b1基因位点的一种变异类型，该亚基类型的出现与面包加工品质呈正相关，是中国独特的优质基因资源。

三、发明内容

本发明通过5年时间，对小麦高分子量麦谷蛋白14+15亚基进行了详细的研究。分析了14+15亚基和小麦加工品质的关联性，从小偃六号中纯化了HMW-GS 14和15亚基蛋白，并获得了其蛋白末端序列，并以此为基础首次从小偃六号中克隆了HMW-GS 14基因。并开展了基于该基因的分子标记和转基因研究，以期培育出新的优质种质和品种。

本发明以我国优质麦包小麦小偃六号为材料，以蛋白末端测序结果为基础，通过PCR扩增到下列HMW-GS14基因完整的编码区，并将该基因克隆入一种克隆载体中。