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小麦LMW-GS基因克隆、类群划分及其特异分子标记开发研究

作　者: 龙海
导　师: 郑有良
学　校: 四川农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 小麦 品种 山羊草 二倍体小麦 低分子量谷蛋白亚基 基因克隆 序列比对 长度多态性 N末端区 5’侧翼序列 DNA多态性 单核苷酸多态性
分类号: Q943.2
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
下　载: 175次
引　用: 1次
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内容摘要


小麦LMW-GS是重要的种子贮藏蛋白，与品质关系密切。本文在对小麦LMW-GS基因克隆的基础上，结合已有信息对LMW-GS基因家族进行了分类与染色体定位，并针对各类基因开发染色体组特异性分子标记。主要研究结果如下： 1．小麦LMW-GS基因的分子克隆 根据已知LMW-GS基因保守序列设计引物，采用PCR法从小麦品种川农16、川麦42以及中国特有西藏半野生小麦中克隆了6个LMW-GS新基因：LMWCN16-1、LMWCN16-2、LMWCM42-1、LMW908-1、LMW908-2及LMW908-3，其基因登录号分别为AY296752、AY296753、DQ415644、AY299458、AY299457及AY299459，其中LMWCN16-1和LMW908-3由于存在提前终止密码子，推测为假基因。LMWCN16-2和LMW908-1中与已知LMW-GS的主要差异为部分位置的氨基酸替换，而LMWCM42-1和LMW908-2则与已报道的LMW-GS基因及预测蛋白的一级结构存在较大差异，可能对谷蛋白多聚体形成有一定影响。 2．LMW-GS基因的类群划分与染色体定位 通过对从数据库下载的69个LMW-GS基因进行推导氨基酸序列比对及聚类分析发现，根据其高度保守的N末端推导氨基酸序列，可将这69个基因划分成9种类群。根据DNA序列比对结果，针对各类基因共设计了11对引物，利用中国春第1同源群双端体系的总DNA进行PCR扩增来对各类基因进行染色体定位分析。结果发现，9对引物为LMW-GS基因类群特异性引物。9类基因都具有唯一的染色体位置，其中3类基因位于染色体1AS上，2类基因位于1BS上，而染色体1DS上分布有4类

全文目录


论文独创性声明  5
关于论文使用授权的声明  5-6
摘要  6-9
Abstract  9-15
第1章 小麦低分子量谷蛋白研究概述  15-30
  1.1 LMW-GS的发现与分类  15-17
  1.2 典型的LMW-GS  17-18
  1.3 小麦LMW-GS的染色体定位  18-20
  1.4 小麦近缘属种中的LMW-GS基因  20
  1.5 LMW-GS基因的克隆  20-21
  1.6 LMW-GS的基因及多肽结构  21-26
  1.7 LMW-GS对品质特性的影响  26-30
第2章 小麦LMW-GS基因的分子克隆  30-42
  2.1 前言  30-31
  2.2 材料和方法  31-34
    2.2.1 植物材料  31
    2.2.2 基因组DNA提取  31
    2.2.3 PCR引物设计、扩增基因组DNA及电泳分析  31-32
    2.2.4 PCR产物回收、纯化  32
    2.2.5 目的片段的T载体连接  32-33
    2.2.6 感受态细胞的制备  33
    2.2.7 转化大肠杆菌  33
    2.2.8 阳性克隆筛选  33-34
    2.2.9 序列测定与比较分析  34
  2.3 结果与分析  34-40
    2.3.1 PCR扩增、目的片段克隆和测序  34-35
    2.3.2 LMW-GS基因序列分析  35-38
    2.3.3 与已知LMW-GS基因的相似性比较  38-40
  2.4 讨论  40-42
第3章 小麦LMW-GS基因的类群划分和染色体定位  42-62
  3.1 前言  42-43
  3.2 材料和方法  43-44
    3.2.1 植物材料  43
    3.2.2 LMW-GS基因序列发获取与筛选  43
    3.2.3 序列分析  43-44
    3.2.4 DNA提取及PCR扩增  44
  3.3 结果与分析  44-58
    3.3.1 LMW-GS基因及序列分析  44-45
    3.3.2 LMW-GS基因的类群划分及染色体定位  45-54
    3.3.3 LMW-GS基因类群特异引物在二倍体物种中的扩增  54-58
  3.4 讨论  58-62
第4章 小麦LMW-GS基因5'侧翼序列染色体组特异性DNA变异分析及验证  62-75
  4.1 前言  62-63
  4.2 材料和方法  63
    4.2.1 植物材料  63
    4.2.2 LMW-GS基因5'侧翼序列的获得与分析  63
    4.2.3 植物总DNA提取、PCR扩增、DNA测序及序列分析  63
  4.3 结果与分析  63-72
    4.3.1 LMW-GS基因5'侧翼序列的获得  63-65
    4.3.2 LMW-GS基因5'侧翼区序列分析  65-66
    4.3.3 类群特异引物设计及染色体定位分析  66-70
    4.3.4 DNA片段的克隆测序  70-72
  4.4 讨论  72-75
    4.4.1 LMW-GS基因5'侧翼序列的保守性及特异性  72
    4.4.2 染色体组特异性SNP位点  72
    4.4.3 LMW-GS基因家族的复杂性及基因组特异引物的应用  72-75
第5章 二倍体小麦LMW-i基因的遗传变异分析  75-80
  5.1 前言  75
  5.2 材料和方法  75-76
    5.2.1 植物材料  75-76
    5.2.2 DNA提取  76
    5.2.3 PCR引物  76
    5.2.4 PCR扩增及产物检测  76
  5.3 结果与分析  76-78
    5.3.1 LMW-i基因长度变异的PCR检测  76-78
    5.3.2 不同A基因组小麦的LMW-i基因变异  78
  5.4 讨论  78-80
参考文献  80-92
致谢  92-93
在读期间发表论文  93-94

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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物细胞遗传学 > 植物基因工程
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