小麥淀粉分支酶SBEIIa、SBEIIb基因序列多態(tài)性分析及功能標記的開發(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，以及為抗性淀粉標記輔助選擇提供理論基礎。
　　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基因啟動子序列。進行不同小麥品種（系）間基因序列比對和多態(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，并且基于等位基因差異位點設計特異性的AS-PCR引物。利用抗性淀粉含量不同的小麥品種（系）進行了特

2、異性引物篩選，開發(fā)抗性淀粉標記輔助選擇的功能標記。
　　結(jié)果：⑴高、低抗性淀粉含量的小麥品種（系）SBEⅡa和 SBEⅡb基因在籽粒中相對表達量顯著差異?？剐缘矸酆扛叩腟D06-5（RS=3.86％）中SBEⅡa和SBEⅡb基因的相對表達量僅是抗性淀粉含量低的M190（RS=0.60%）中基因表達量的50%。研究表明，小麥籽粒中抗性淀粉含量與SBEⅡa和SBEⅡb基因的相對表達量存在顯著的負相關關系。⑵利用RT-PCR技術克隆了

3、不同小麥品種（系）SBEⅡa、SBEⅡb基因和SBEⅡa基因啟動子序列。測序結(jié)果表明，SBEⅡa基因ORF全長2471bp，SBEⅡb基因ORF全長2510bp，SBEⅡa基因啟動子序列長度2896bp。不同品種（系）中SBEⅡa、SBEⅡb基因及SBEⅡa基因啟動子序列與GeneBank中公布的小麥相應基因序列Blast比對結(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)一個變異，氨基 N-末端結(jié)構(gòu)域前面的序列中，新春12號、M150、M190、SD06-5、安農(nóng)90202和新春19號相對其它品種（系）發(fā)生了6個單核苷酸變異；比對不同小麥品種（系）SBEⅡb基因ORF序列發(fā)現(xiàn)，M190、阜春1號、新春12號和寧春4號這四個品種（系）相對于其它品種（系）在其氨基N-末端前面的序列中有12個單堿基變異導致相應位點上氨基酸的變異，α-淀粉催化酶結(jié)構(gòu)域中有3個突變位

5、點，羧基 C-末端結(jié)構(gòu)域中，M65、SD06-5、波塔姆和野貓相對于其它品種（系）有2個突變位點，M190、阜春1號和新春19號相對于其它品種（系）有一個突變位點。對供試小麥品種（系）SBEⅡa基因啟動子序列分析發(fā)現(xiàn)，序列差異位點只發(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A?G的突變?yōu)楹蜻x差異位點。⑸根據(jù)候選差異變異位點設計了AS-PCR特異性引物2248A8、2248A9、2248S3和2302A8、2302 S4、2248S5。AS-PCR結(jié)果顯示，4對引物的相互補充利用可以有效地用于小麥抗性淀粉含量分子標記輔助選擇。
　　結(jié)論：通過對抗性淀粉含量不同的小麥品種（系）中淀粉合成關鍵酶 SBEⅡa、SBEⅡb基因及SBEⅡa基因啟動子序列比對分析發(fā)現(xiàn)，在SBEⅡa基因啟