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麦谷蛋白和麦醇溶蛋白是小麦籽粒贮藏蛋白中的主要成分,二者是小麦面筋组成的两大成分,二者的种类和数量及其比例决定着小麦面粉的加工品质,从而影响着面筋的质量。在小麦籽粒中,麦醇溶蛋白占贮藏蛋白的40%-50%,赋予了面筋可塑性、黏性、延展性,同时醇溶蛋白中还含有诱发乳糜泻(celiac disease,CD)的主要外在因子。因此,筛选优质的醇溶蛋白基因改良普通小麦的加工品质以及降低乳糜泻的发病率,对小麦遗传育种具有重要意义。野生二粒小麦是栽培四倍体硬粒小麦和六倍体普通小麦的祖先种,具有很多优良的性状以及普通小麦所缺乏的独特的遗传变异,是进行普通小麦遗传改良的适宜供体。本研究通过对野生二粒小麦D97、普通小麦川农16(CN16)及其二者杂种高世代(>F11,2n=6x=42)的四份材料BAd7-209、BAd7-210、BAd7-212、BAd7-213,进行α-,γ-醇溶蛋白基因的分子克隆,利用GenBank中已有的基因序列资源,同克隆测序后的基因序列进行比对分析、氨基酸序列分析并构建系统进化树,揭示野生二粒小麦改良普通小麦醇溶蛋白的优异遗传基础,进而为野生二粒小麦在普通小麦品质改良和CD预防中的利用,提供参考。主要取得以下结果：(1)一共克隆了248个α-醇溶蛋白基因序列,85个Y-醇溶蛋白基因序列,其中α-,γ-醇溶蛋白基因具有完整编码框的基因序列分别为129个、68个,其余的由于在编码区存在着提前终止子,推测为假基因。(2)进一步分析表明,得到的所有基因序列推导的氨基酸序列都具有a-醇溶蛋白或γ-醇溶蛋白典型的结构。在α-醇溶蛋白基因序列中,亲本川农16和4个杂种高代材料都得到了含有7个半胱氨酸的序列,都是在C-末端特征区Ⅱ,因密码子TCC颠换为TGC使丝氨酸(S)突变为半胱氨酸(C)。同时,在BAd 7-210、BAd 7-212、BAd 7-213中克隆到了缺少1个保守半胱氨酸的序列。其中,7-212-α1-13中第1个半胱氨酸(C)因TGC转换为TAC而突变成了酪氨酸(Y)；7-210-α1-2、7-212-α1-19和7-213-α1-1均因密码子TGT转换为CGT使第3个半胱氨酸(C)突变成了精氨酸(R)；7-210-α2-13和7-213-α2-7中,由于TGC转换为CGC,而使第4个半胱氨酸(C)突变成了精氨酸(R)；此外,7-212-a1-12中由于TGC转换为CGC,使第5个半胱氨酸(C)突变成了精氨酸(R)。在γ-醇溶蛋白基因序列中,除BAd7-213外,得到了含有7个或9个半胱氨酸的序列。例如,D97-γ-3与CN16-γ-4由于密码子TAT转换为TGT,使位于C-末端区非重复区V的酩氨酸(Y)突变为半胱氨酸(C)；在D97-γ-1、D97-γ-4、D97-,γ-5、D97-γ-6、D97-γ-7、D97-γ-12、D97-γ-14、CN16-γ-9、CN16-γ-10、CN16-γ-11、7-209-γ-2、7-209-γ-3、7-210-γ-9、7-212-γ-5、7-212-γ-7等在N-末端重复区Ⅱ,由于密码子TAC转换为TGC,致使酪氨酸(Y)突变成为半胱氨酸(C)。而7-209-γ-13在非重复区Ⅲ,由于密码子TGT颠换为GGT,而使半胱氨酸(C)突变为甘氨酸(G),导致基因缺少了1个保守的半胱氨酸；类似地,7-212-γ-2与7-212-γ-8在非重复区Ⅲ,由于密码子TGT转换为CGT,致使半胱氨酸(C)突变为精氨酸(R)。系统进化分析表明,在C-末端特征区Ⅱ具有额外半胱氨酸的α-醇溶蛋白基因,大多数来源于D基因组。而在N-末端重复区Ⅱ具有额外半胱氨酸的γ-醇溶蛋白基因,大多来源于B基因组。在野生二粒小麦D97得到了较普通小麦川农16更多的额外半胱氨酸的醇溶蛋白基因,据此认为,有望通过野生二粒小麦改良普通小麦的加工品质。(3)从克隆到的基因序列中对T细胞免疫肽进行了识别分析,表明野生二粒小麦D97和川农16以及四个杂种高代材料都具有足够的潜力诱发CD。但是进一步分析发现,在D97所克隆得到的序列中,D97-α2-14和D97-α1-22被定位在6B染色体上,它们的多聚谷氨酰胺含量比较特殊,其多聚谷氨酰胺Ⅱ区的多聚谷氨酰胺含量反而比多聚谷氨酰胺Ⅰ区的含量少很多或者数量接近。D97-α2-6、D97-α2-13、D97-Ⅱ2-16这三个基因仅含有Glia-a20,并被定位在6A染色体。而在杂种后代BAd7-209中,发现了类似的基因7-209-α1-19。表明在D97中存在一定的变异类型,有望从中筛选出含有较少T细胞免疫优势多肽的优异种质资源。