小麥淀粉分支酶SBEIIa、SBEIIb基因序列多態(tài)性分析及功能標(biāo)記的開發(fā).pdf

1、目的：為了從分子水平上闡明造成不同的小麥品種（系）中抗性淀粉含量差異的原因，以及為抗性淀粉標(biāo)記輔助選擇提供理論基礎(chǔ)。
　　方法：通過克隆抗性淀粉含量不同的小麥品種（系）中淀粉分支酶 SBEⅡa基因、SBEⅡb基因和 SBEⅡa基因啟動(dòng)子序列。進(jìn)行不同小麥品種（系）間基因序列比對(duì)和多態(tài)性分析，發(fā)掘影響小麥抗性淀粉合成的等位基因差異位點(diǎn)，并且基于等位基因差異位點(diǎn)設(shè)計(jì)特異性的AS-PCR引物。利用抗性淀粉含量不同的小麥品種（系）進(jìn)行了特

2、異性引物篩選，開發(fā)抗性淀粉標(biāo)記輔助選擇的功能標(biāo)記。
　　結(jié)果：⑴高、低抗性淀粉含量的小麥品種（系）SBEⅡa和 SBEⅡb基因在籽粒中相對(duì)表達(dá)量顯著差異。抗性淀粉含量高的SD06-5（RS=3.86％）中SBEⅡa和SBEⅡb基因的相對(duì)表達(dá)量僅是抗性淀粉含量低的M190（RS=0.60%）中基因表達(dá)量的50%。研究表明，小麥籽粒中抗性淀粉含量與SBEⅡa和SBEⅡb基因的相對(duì)表達(dá)量存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。⑵利用RT-PCR技術(shù)克隆了

3、不同小麥品種（系）SBEⅡa、SBEⅡb基因和SBEⅡa基因啟動(dòng)子序列。測(cè)序結(jié)果表明，SBEⅡa基因ORF全長2471bp，SBEⅡb基因ORF全長2510bp，SBEⅡa基因啟動(dòng)子序列長度2896bp。不同品種（系）中SBEⅡa、SBEⅡb基因及SBEⅡa基因啟動(dòng)子序列與GeneBank中公布的小麥相應(yīng)基因序列Blast比對(duì)結(jié)果相似性分別為98.64%、99.07%和99.92%。⑶不同小麥品種（系）SBEⅡa基因ORF序列分析發(fā)現(xiàn)，

4、在其α-淀粉催化酶結(jié)構(gòu)域和羧基C-末端分別發(fā)現(xiàn)一個(gè)變異，氨基 N-末端結(jié)構(gòu)域前面的序列中，新春12號(hào)、M150、M190、SD06-5、安農(nóng)90202和新春19號(hào)相對(duì)其它品種（系）發(fā)生了6個(gè)單核苷酸變異；比對(duì)不同小麥品種（系）SBEⅡb基因ORF序列發(fā)現(xiàn)，M190、阜春1號(hào)、新春12號(hào)和寧春4號(hào)這四個(gè)品種（系）相對(duì)于其它品種（系）在其氨基N-末端前面的序列中有12個(gè)單堿基變異導(dǎo)致相應(yīng)位點(diǎn)上氨基酸的變異，α-淀粉催化酶結(jié)構(gòu)域中有3個(gè)突變位

5、點(diǎn)，羧基 C-末端結(jié)構(gòu)域中，M65、SD06-5、波塔姆和野貓相對(duì)于其它品種（系）有2個(gè)突變位點(diǎn)，M190、阜春1號(hào)和新春19號(hào)相對(duì)于其它品種（系）有一個(gè)突變位點(diǎn)。對(duì)供試小麥品種（系）SBEⅡa基因啟動(dòng)子序列分析發(fā)現(xiàn)，序列差異位點(diǎn)只發(fā)生在某一品種（系）中的單堿基突變、缺失或插入。⑷SBEⅡa和SBEⅡb生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，兩基因均包含了氨基N-末端結(jié)構(gòu)域、α-淀粉酶羧基C-末端結(jié)構(gòu)域及α-淀粉催化酶結(jié)構(gòu)域。初步推斷，SBEⅡb基因ORF

6、2248和2302等位位點(diǎn)A?G的突變?yōu)楹蜻x差異位點(diǎn)。⑸根據(jù)候選差異變異位點(diǎn)設(shè)計(jì)了AS-PCR特異性引物2248A8、2248A9、2248S3和2302A8、2302 S4、2248S5。AS-PCR結(jié)果顯示，4對(duì)引物的相互補(bǔ)充利用可以有效地用于小麥抗性淀粉含量分子標(biāo)記輔助選擇。
　　結(jié)論：通過對(duì)抗性淀粉含量不同的小麥品種（系）中淀粉合成關(guān)鍵酶 SBEⅡa、SBEⅡb基因及SBEⅡa基因啟動(dòng)子序列比對(duì)分析發(fā)現(xiàn)，在SBEⅡa基因啟