[发明专利]一种小麦品质相关蛋白PDIA3及其编码基因和应用

说明书

本发明公开了一种小麦品质相关蛋白PDIA3及其编码基因和应用，该PDIA3蛋白的氨基酸序列如SEQIDNo.1所示，全长DNA序列如SEQIDNo.2所示，cDNA序列如SEQIDNo.3所示。在小麦中过表达SEQIDNO.3所示的基因，以培育出优质的转基因小麦，加速优质小麦分子育种进程，对改善小麦品质具有重大的意义。

技术领域

本发明属于生物与基因工程技术领域，具体涉及一种小麦品质相关蛋白PDIA3及其编码基因和应用。

背景技术

小麦(Triticum aestivum L.)是世界上最重要的三种作物之一，是世界范围内人类饮食组成的主要作物(Shewry,P.R.,Hey,s.J.The contribution of wheat to humandiet and health.Food and Energysecurity.2015,4(3),178-202.)。小麦面粉可以被加工成各种面食，如面条、馒头、面包、饼干和蛋糕等(Hu J.,Wang J.,Deng X.,YanY.Cloning and characterization ofspecial HMW gluteninsubunit genes fromAegilops longissima L.and their potential for wheat qualityimprovement.3Biotech.2019,9(7),267.)。面团的流动特性是反映面团揉制、面包成型、膨发过程的重要指标(Jiang P.,Xue J.,Duan L.,Gu Y.,Mu J.,Hans.,et al.Effectsofhigh-molecular-weight gluteninsubunit combination in common wheat on thequality of crumbstructure.Journal of thescience of food and agriculture.2019,4(99),1501-1508.)，已有研究报道流动特性与烘焙性能之间存在显著相关性(Noorfarahzilah,M.,Lee,J.S.,sharifudin,M.S.,Mohd Fadzelly,A.B.,Hasmadi,M.Applications of composite flour in development of foodproducts.International Food Research Journal.2014,21(6),2061-2074.)。面筋蛋白已被认为是影响小麦面团特性的重要成分，是小麦粉面团粘弹性的主要来源。大量研究表明小麦面粉加工品质的好坏主要取决于醇溶蛋白和麦谷蛋白对面团流动特性的影响(Wang,D.,Zhang,K.,Dong,L.,Dong,Z.,Li,Y.,Hussain,A.,et al.Molecular geneticand genomic analysis of wheat milling and end-use traits in China:Progressand perspectives.The Crop Journal.2018,s2214514117301113.)。麦谷蛋白可以形成多聚体蛋白，主要影响面团的弹性，最终影响小麦面粉的加工品质。因此对麦谷蛋白组成、结构和功能的研究一直是小麦品质改良领域的研究热点。

半胱氨酸残基的数量和分布决定了分子间和分子内二硫键的形成。之前的研究发现，重复区域的长度与它们对小麦面团强度的影响呈正相关关系，因为长重复区域的亚基可以通过链间氢键形成更稳定的相互作用，如1Dx5亚基(Cho K.,Jo Y.,Lims.,Ki m J.,Han O.,Lee J.OryzasativaOverexpressing wheat low-mol ecular-weightgluteninsubunits in rice(L.cv.Koami)seeds.3 Bi otech.2019,9(2),49.doi:10.1007/s13205-019-1579-x.)。研究影响小麦品质的分子机制，培育优质小麦新品种是改善国民生活水平的一个主要途径，为通过基因工程或其它方法改善品质奠定了坚实的基础，对优质育种和农业生产会产生巨大推动作用和经济效益。

发明内容