几个小麦品质基因表达载体的构建及遗传转化

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随着人们生活水平的提高,对小麦进行品质改良成为一个重要的研究领域.小麦籽粒贮藏蛋白,尤其是高分子量麦谷蛋白与小麦的加工品质密切相关.应用分子生物学技术直接从小麦及其近缘种中克隆出优质品质基因,以农杆菌介导进行小麦遗传转化是改良小麦品质的一条途径.该研究对2个小麦优质基因154x,154y(从小麦近缘种——高大山羊草(Aeligos Longissima,S<1>S<1>,2n=2x=14)中克隆得到的基因)构建表达载体,以农杆菌介导的方法,选取3个小麦品种(标准品种——中国春和Bobwhite及高产新品种——科农9204,用未成熟幼胚及种子成熟胚作转化受体,进行小麦遗传转化的研究.期望获得小麦优质新品种,为小麦品质的改良研究作出贡献.同时为了研究影响小麦品质的基因结构和功能的关系,选取1Bx14(从高品质小麦——小偃54中克隆得到的基因)和1Bx14-3Y(对1Bx14进行定点突变的方法而得到),同样进行了小麦的遗传转化研究.现已获得一批转基因小麦植株,并进行了鉴定,即将作进一步分子检测,并对稳定表达外源基因的转基因后代株系进行更多的功能研究.小麦的麦谷蛋白(Glutenin)是多聚体,由多个亚基经二硫键相互交联而形成.正是这些链内或链间二硫键使麦谷蛋白以网状、稳定的多聚体形式存在于小麦种子中.而二硫键数目的多少及位置不但对麦谷蛋白的空间结构有影响,而且对小麦的弹性、延展性等也有影响,从而可能影响到小麦的品质特性.该实验室发现两个突变的低分子量麦谷蛋白亚基——m57及m63,在N端多了一个半胱氨酸,推测它将在蛋白质的折叠中作出贡献.该研究以已有的两个低分子量麦谷蛋白亚基基因m57及m63和一个高分子量麦谷蛋白亚基基因1Bx14作为研究对象,构建了表达载体,连入了GST标签,成功转化进酿酒酵母,欲在酵母表达系统中进行表达,以研究多出来的半胱氨酸在麦谷蛋白空间折叠中的贡献,及对小麦品质的影响.
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