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粗山羊草醇溶蛋白基因的克隆及其序列分析

作　者: 邹珂
导　师: 涂知明；何光源
学　校: 华中科技大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 粗山羊草醇溶蛋白序列分析二级结构预测系统进化分析
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

小麦醇溶蛋白(Gliadin)属于一类重要的小麦贮藏蛋白,主要存在于小麦胚乳中。小麦醇溶蛋白分子内部含有二硫键,它可能通过影响小麦面团的延展性,进而影响小麦面粉加工品质。粗山羊草(Aegilops tauschii (Coes.) Schmal.DD,2n=14)是小麦家族内与小麦属亲缘关系最近的一个属,其D染色体组与普通小麦D染色体组非常相似。因此通过对粗山羊草的研究,可以对小麦抗逆基因的挖掘和功能验证有重要的促进作用,同时对小麦产量及品质性状的改良有着极其特殊的意义。目前,虽然醇溶蛋白基因得到克隆,但是还有很多醇溶蛋白尚没有研究,因此,本实验以此为切入点,通过实验得到结果如下:1)根据Gliandin基因编码区不含有内含子,在N-和C-末端序列高度保守等特性,本实验设计一对兼并引物(P1和P2),从粗山羊草Rm0182基因组和粗山羊草Rm0205基因组DNA中克隆到11个长度约为850 bp的DNA片段,测序后分别命名,并提交GenBank,获得登录号: Gliat-1(GQ131527)、Gliat-2(GQ131528)、Gliat-3(GQ131529)、Gliat-4(GQ131530)、Gliat-5(GQ131531)、Gliat-6(GQ131532)、Gliat-7(GQ131533)、Gliat-8(GQ131534)、Gliat-9(GQ131535)、Gliat-10(GQ131536)和Gliat-11(GQ131537)。2)通过软件分析发现11个被克隆的基因中7个为假基因,依次为:Gliat-3、Gliat-4、Gliat-5、Gliat-8、Gliat-9、Gliat-10和Gliat-11。Gliat-1可编码280个氨基酸;Gliat-2可编码288个氨基酸;Gliat-6可编码288个氨基酸;Gliat-7可编码280个氨基酸。这四个Gliadin基因差异的主要表现在重复区、多聚谷氨酰胺区I、多聚谷氨酰胺区II,这可能是由于点突变和重复单元的插入和缺失所造成。11个序列与小麦家族物种的Gliadin氨基酸序列有较高的同源性,表明它们都是Gliadin基因。基因编码蛋白二级结构预测的结果显示,Gliat-1、Gliat-6和Gliat-7的β-转角含量最低,这说明其可能为候选的优质基因。综上所述,通过本实验的研究,一方面丰富了小麦的基因资源,另一方面为进一步研究品质的形成奠定基础。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 前言  9-23
  1.1 粗山羊草研究进展  9-12
  1.2 小麦醇溶蛋白研究进展  12-21
  1.3 本研究的目的及意义  21
  1.4 实验流程  21-23
2 材料与方法  23-36
  2.1 实验材料及试剂  23-26
  2.2 实验方法  26-36
3 结果与分析  36-49
  3.1 Gliadin 基因的PCR 克隆与测序  36-37
  3.2 Gliadin 基因的序列比较与分析  37-40
  3.3 Gliadin 基因编码蛋白质氨基酸的组成分析  40-41
  3.4 Gliadin 基因编码蛋白质二级结构的预测  41-48
  3.5 Gliadin 基因系统进化的分析  48-49
4 讨论  49-52
  4.1 Gliadin 基因的分子克隆  49
  4.2 十一个 Gliadin 基因的类型  49-50
  4.3 Gliadin 基因的序列结构与品质关系  50-51
  4.4 Gliadin 二级结构的预测  51-52
5 结论与展望  52-54
  5.1 结论  52-53
  5.2 展望  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-64
附录I 克隆得到的Gliadin 基因序列  64-70
附录II 硕士期间发表的论文  70

粗山羊草醇溶蛋白基因的克隆及其序列分析

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