小麥淀粉合成關鍵酶基因SNP多態(tài)性及與淀粉合成的相關分析.pdf

1、【目的】發(fā)掘并驗證淀粉合成相關酶基因中可能存在的SNP位點，從單堿基突變上闡明造成小麥品種（系）淀粉含量差異的原因，為后續(xù)SNP標記的開發(fā)和輔助選擇提供理論基礎。
　　【方法】通過同源克隆獲得淀粉含量差異較大的小麥品種（系）淀粉合成酶基因SSIIa、淀粉分支酶基因SBEIIa和SBEIIb，通過比對和多態(tài)性分析，發(fā)掘基因內有差異的單堿基位點，并以這些等位基因位點設計特異PCR擴增引物，采用基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜技術（MA

2、LDI-TOF-MS）檢測162個群體樣本，通過SPSS統(tǒng)計分析，發(fā)掘與淀粉含量有顯著相關性的位點。
　　【主要結論】
　　1、SSⅡa基因序列高度保守，與GeneBank中已發(fā)表的序列相似度達98.19％以上，共發(fā)現(xiàn)40個單核苷酸變異，導致20個氨基酸發(fā)生了變異。通過蛋白結構域分析顯示，這些變異位點位于α-淀粉催化酶氨基N-末端外側，而在其催化區(qū)域中沒有發(fā)現(xiàn)變異位點。此外，在新春12中發(fā)現(xiàn)了一個缺失位點，缺失片段為249

3、bp，該缺失片段中包括了糖基轉移酶的部分位點。
　　2、SSⅡa基因核苷酸變異豐富，其第2外顯子區(qū)為變異富集區(qū)。SBEⅡa基因 SNP變異主要發(fā)生在第3、第15和第18外顯子區(qū)。SBEⅡb基因大部分變異位點則集中于第3外顯子區(qū)。對SBEⅡb和SBEⅡa基因ORF與GenBank中已登記的序列同源性分別為99.04%和98.64%。
　　3、對這3個基因的單核苷酸多態(tài)性分析表明，π值在0.01637～0.01884之間，Wat

4、terson’sθw值的范圍是0.01668～0.02523，表明這3個基因具有高度的核苷酸多樣性。3個基因的單倍型數(shù)相同，但其單倍型多樣性并不一致。Tajima’s D檢驗D值均不顯著，符合中性選擇理論。
　　4、在單倍型分析中，這3個基因分為不同的單倍型，但不同的單倍型與支鏈淀粉含量之間有較好的對應關系，支鏈淀粉含量較高品種（系）往往被分在同一簇中，低支鏈淀粉含量品種（系）也被分在同一類，說明支鏈淀粉含量相近的材料可能有相似的

5、單核苷酸序列變異。
　　5、對90個SNP位點進行檢測發(fā)現(xiàn)，所有的位點均與直鏈淀粉含量之間沒有明顯的相關關系， ss2a-rs31位點和sbe2a-rs10位點與支鏈淀粉含量之間有顯著的相關性。關聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)，ss2a-rs31位點CT基因型與TT基因型高支鏈淀粉含量之間差異不顯著（P＞0.05），而在中等支鏈淀粉和低支鏈淀粉含量中差異性顯著（P＜0.05）；CC基因型的個體支鏈淀粉含量顯著高于TT基因型和CT基因型。在sbe2a-

6、rs10位點GG基因型的高支鏈淀粉含量顯著低于AA基因型和AG基因型（P＜0.05）；而在中等支鏈淀粉含量和低支鏈淀粉含量中，AG基因型顯著高于AA基因型和GG基因型。初步推斷，這兩個位點對支鏈淀粉的含量貢獻較大，可以作為SNP標記開發(fā)的候選位點。
　　本研究通過對不同淀粉含量的小麥品種（系）的3個淀粉合成相關酶基因的研究，發(fā)掘基因內部可能存在的SNP位點信息，結合基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜技術（MALDI-TOF-MS）對