论文部分内容阅读
淀粉是影响禾谷类作物籽粒品质和应用的重要组份，其合成由一系列酶协同完成。淀粉颗粒结合蛋白包含了多种淀粉生物合成的关键酶，本研究分析青藏高原农家青稞及小麦地方品种淀粉颗粒结合蛋白的变异，以期发掘新的淀粉合成酶及筛选新变异淀粉资源，为麦谷类作物的淀粉品质改良奠定基础。
利用1D-SDS-PAGE分离了青藏高原农家青稞的淀粉颗粒结合蛋白，用LC/MS/MS对这些淀粉颗粒结合蛋白的功能进行了初步鉴定，对Waxy蛋白的编码基因5前导序列特异片段长度及碱基变异进行了研究。261份青稞材料在分子量45～100kD区域共有21种多态性蛋白条带和78种组合带型，其中2、3、5、10、11为新条带。质谱鉴定出1种蛋白为SSⅠ、1种蛋白为SSⅡ、1种蛋白为SBEⅡa、1种蛋白为SBEⅡb、1种蛋白为D组醇溶蛋白、3种蛋白为GBSS(I)蛋白、3种蛋白为高分子量谷蛋白亚基，还鉴定出3个新的淀粉颗粒结合蛋白，分别为丝氨酸蛋白酶抑制酶、形成素蛋白10和1，4-a葡聚糖分支酶。利用PCR技术克隆了236份农家青稞GBSSI基因5前导序列，出现1000bp和800bp的多态性片段，且以前者为主，其频率为80.1％。在8份农家青稞及4份引进的低直链淀粉材料的GBSS(I)基因5前导序列中共检测到32个多态性位点，包括9个InDel和23个SNP。GBSS(I)基因5前导序列中出现了特有的序列差异，如未出现600bp类型（约400bp的特异缺失），而该缺失被认为是低直连淀粉大麦形成的原因;材料yf127、yf70、011Z1396和09Z586出现了特异点突变。因此，青藏高原农家青稞品种的淀粉颗粒结合蛋白具有丰富的多态性和独特性，可能存在新的低直链淀粉形成机制。
利用1D-SDS-PAGE分离了74份四川、西藏及云南毗邻地区小麦的淀粉颗粒结合蛋白，并对突变材料进行了分子标记检测，同时分析了这些材料的总淀粉和直链淀粉含量差异。供试材料中，在分子量57～130kDa区域共有9种不同的蛋白条带。其中，两个条带可能为新的淀粉颗粒结合蛋白;存在12份Wx-B1缺失的自然突变体和3份稀有的SGP-B1缺失突变体;SGP-B1缺失突变体基因进行部分序列分析，与野生型相比，出现了48bp的缺失，此序列变异在前人研究中未见报道，可能为新的等位变异;筛选到直链淀粉含量超过30％的材料2份，直链淀粉含量为15％左右的材料10份。这些研究结果为小麦淀粉品质改良及淀粉生化合成机理研究提供了重要基础。