[發明專利]小麥體細胞雜種來源的低分子量谷蛋白亞基1－94的編碼序列與應用

無效

• 申請號: 200710017097.7
• 申請日: 2007-09-25
• 公開（公告）號: CN101157925A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發明（設計）人: 陳凡國;夏光敏;陳夢竹;趙峰
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C12N15/29
• 分類號: C12N15/29;C07K14/415;C12N15/82
• 代理公司: 濟南圣達專利商標事務所
• 代理人: 李健康

技術領域

本發明屬于生物工程技術領域，特別是涉及到小麥體細胞雜種小麥低分子量谷蛋白亞基1-94編碼序列及其推導的氨基酸序列與該基因在轉基因小麥優質育種中的應用。

背景技術

小麥是我國的主要糧食作物之一，近年來我國的小麥育種不僅重視小麥產量而且開始重視小麥的品質。小麥面粉的品質主要決定于谷粒中的谷蛋白多聚體，它的大小與性質影響了小麥面粉的粘彈性(Shewry?and?Tatham，1990；Shewry?et?al，2003)。成熟小麥種子的貯藏蛋白主要由麥谷蛋白和醇溶蛋白組成。麥谷蛋白又可以分為高分子量麥谷蛋白亞基(High?molecular?weight?glutenin?subunit，HMW-GS)和低分子量麥谷蛋白亞基(Low?molecular?weight?glutenin?subunit，LMW-GS)，分別占10％和40％，對小麥品質起著主導作用。有研究證明，不同LMW-GS組成對面包加工品質有不同影響，而且LMW-GS能夠形成大聚合蛋白，與面團筋力有顯著關系(Pogna?and?Kautran，1990；Rui?et?al，1993；Shewry?and?Tatham，1997；Shewry?et?al，2003)。因此，低分子量麥谷蛋白亞基是影響面團加工品質的重要因素之一。

研究表明，大部分低分子量麥谷蛋白亞基與大部分的γ-，全部的ω-醇溶蛋白亞基以相互緊密連鎖的方式存在于第一同組群的1A，1B，1D染色體短臂末端(Shewry?et?al，2003)，與各自的染色體基因相對，標記為Glu-A₃，Glu-B₃，Glu-D₃，。

Lew?et?al(1992)建議根據LMW-GS的氨基酸序列相似性進行小麥的LMW-GS命名。迄今，根據對其N-端測序和基因推導的氨基酸序列，LMW-GS可以分為s-型，m-型和i型。隨著基因組PCR和RT-PCR在這一領域的應用，近幾年人們得到了更多LMW-GS基因序列(see?McIntosh?et?al’s’Catalogue?of?Gene?Symbols?for?Wheat’，http://wheat.pw.usda.gov/ggpages/wgc)。低分子量麥谷蛋白的氨基酸序列除了信號肽以外可以分為3個區域：N-端保守區、N-端重復區和C-端保守區。一般含有8個半胱氨酸殘基。除了第一位和第七位的半胱氨酸殘基以外，其他6個半胱氨酸殘基位置相對保守并形成分子內二硫鍵，第一位和第七位的半胱氨酸殘基可形成分子間二硫鍵。在它們之間以及它們與高分子量麥谷蛋白之間可以形成聚合物，由此產生小麥麥谷蛋白之間的網狀結構，影響小麥面粉的彈性和延伸性，進而影響小麥的品質。Xu?et?al(2006)用實驗證實具有額外半胱氨酸殘基的低分子量谷蛋白亞基對大面團的形成有貢獻。一般認為，可以形成2個以上的分子間二硫鍵或/和含有較長的重復區的LMW-GS與優質相關。