[发明专利]小麦体细胞杂种来源的低分子量谷蛋白亚基1-94的编码序列与应用无效

专利信息
申请号: 200710017097.7 申请日: 2007-09-25
公开(公告)号: CN101157925A 公开(公告)日: 2008-04-09
发明(设计)人: 陈凡国;夏光敏;陈梦竹;赵峰 申请(专利权)人: 山东大学
主分类号: C12N15/29 分类号: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/82
代理公司: 济南圣达专利商标事务所 代理人: 李健康
地址: 250061山东*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 小麦 体细胞 杂种 来源 分子量 谷蛋白 94 编码 序列 应用
【说明书】:

技术领域

发明属于生物工程技术领域,特别是涉及到小麦体细胞杂种小麦低分子量谷蛋白亚基1-94编码序列及其推导的氨基酸序列与该基因在转基因小麦优质育种中的应用。

背景技术

小麦是我国的主要粮食作物之一,近年来我国的小麦育种不仅重视小麦产量而且开始重视小麦的品质。小麦面粉的品质主要决定于谷粒中的谷蛋白多聚体,它的大小与性质影响了小麦面粉的粘弹性(Shewry and Tatham,1990;Shewry et al,2003)。成熟小麦种子的贮藏蛋白主要由麦谷蛋白和醇溶蛋白组成。麦谷蛋白又可以分为高分子量麦谷蛋白亚基(High molecular weight glutenin subunit,HMW-GS)和低分子量麦谷蛋白亚基(Low molecular weight glutenin subunit,LMW-GS),分别占10%和40%,对小麦品质起着主导作用。有研究证明,不同LMW-GS组成对面包加工品质有不同影响,而且LMW-GS能够形成大聚合蛋白,与面团筋力有显著关系(Pogna and Kautran,1990;Rui et al,1993;Shewry and Tatham,1997;Shewry et al,2003)。因此,低分子量麦谷蛋白亚基是影响面团加工品质的重要因素之一。

研究表明,大部分低分子量麦谷蛋白亚基与大部分的γ-,全部的ω-醇溶蛋白亚基以相互紧密连锁的方式存在于第一同组群的1A,1B,1D染色体短臂末端(Shewry et al,2003),与各自的染色体基因相对,标记为Glu-A3,Glu-B3,Glu-D3,。

Lew et al(1992)建议根据LMW-GS的氨基酸序列相似性进行小麦的LMW-GS命名。迄今,根据对其N-端测序和基因推导的氨基酸序列,LMW-GS可以分为s-型,m-型和i型。随着基因组PCR和RT-PCR在这一领域的应用,近几年人们得到了更多LMW-GS基因序列(see McIntosh et al’s’Catalogue of Gene Symbols for Wheat’,http://wheat.pw.usda.gov/ggpages/wgc)。低分子量麦谷蛋白的氨基酸序列除了信号肽以外可以分为3个区域:N-端保守区、N-端重复区和C-端保守区。一般含有8个半胱氨酸残基。除了第一位和第七位的半胱氨酸残基以外,其他6个半胱氨酸残基位置相对保守并形成分子内二硫键,第一位和第七位的半胱氨酸残基可形成分子间二硫键。在它们之间以及它们与高分子量麦谷蛋白之间可以形成聚合物,由此产生小麦麦谷蛋白之间的网状结构,影响小麦面粉的弹性和延伸性,进而影响小麦的品质。Xu et al(2006)用实验证实具有额外半胱氨酸残基的低分子量谷蛋白亚基对大面团的形成有贡献。一般认为,可以形成2个以上的分子间二硫键或/和含有较长的重复区的LMW-GS与优质相关。

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