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小麦是我国最重要的粮食作物之一。阿魏酰阿拉伯木聚糖（Feruloyl arabinoxylan,FAX）大分子构架中的阿魏酰基团与阿拉伯木聚糖（Arabinoxylan,AX）产生氧化交联最终形成凝胶,对面制品的加工品质及其营养品质均能产生重要影响。FAX在阿拉伯木聚糖阿魏酸酰基转移酶（Arabinoxylan feruloyl transferase,AFT）催化作用下合成,而FAX含量的高低则对小麦AX的分子结构和性质起到关键作用。因此,克隆FAX含量的关键酶（AFT）基因,开发功能标记并进行基因的表达机理分析是对小麦加工品质进行改良的有效途径。本研究利用253份来自黄淮冬麦区、北部冬麦区的国内外小麦品种（系）及124份新疆小麦品种（系）作为供试材料,同源克隆小麦3B、3D染色体上的TaBAHD基因,基于序列的差异性开发功能标记并验证,最后通过基因编辑对TaBAHD-A1和TaBAHD-B1及TaBAHD-D1基因进行分析鉴定,明晰小麦籽粒FAX含量相关的分子基础。主要结果如下:1.通过同源克隆的方法,以TaBAHD-A1基因序列为探针,分别克隆了位于3 BL和3 DL上的AFT基因TaBAHD-B1和TaBAHD-D1。TaBAHD-B1和TaBAHD-D1基因全长序列分别为1450 bp和1469 bp,各都包含一个1266 bp完整的开放阅读框（Open reading frame,ORF）,一个内含子及两个外显子,内含子的剪接位点结构则符合GT-AG经典类型。不同材料间的TaBAHD-B1基因在1425bp位置有1处SNP位点,2个等位变异序列之间相似度为98.08%,共编码氨基酸422个,预测其分子量是45.1k Da。不同材料的TaBAHD-D1基因等位变异序列之间相似度为99.73%,具有4个单核苷酸多态性位点,且具有20 bp的5′非翻译区（Untraslated region,UTR）和44 bp的3′UTR。TaBAHD-A1和TaBAHD-B1、TaBAHD-D1基因存在10个氨基酸非同义突变,相同结构域是乙酰转移酶催化机制重要组分。基于TaBAHD-B1基因的等位变异序列SNP位点开发了一对显性互补型标记AFT 97/AFT 85。AFT 97标记与高FAX含量相关,在具有TaBAHD-B1a类型的材料中能扩增出539 bp片段,在黄淮冬麦区材料间不同基因型的FAX含量差异达显著水平（P<0.05）。基于TaBAHD-D1基因19 bp SNP处开发了2个互补显性标记AFT 19和AFT 27。AFT 27可分辨出的等位变异TaBAHD-D1a材料中能扩增出908 bp片段,与高FAX含量相关。总体分析表明,具有不同基因型小麦品种的FAX含量差异达到显著水平（P<0.05）。TaBAHD-A1a/TaBAHD-B1a/TaBAHD-D1a基因型组合,在北部冬麦区、黄淮冬麦区及总体材料中,其FAX含量在不同麦区间差异达显著水平（P<0.05）,且TaBAHD-B1基因对FAX含量催化合成的功能作用相对较小。2.通过实时荧光定量PCR（Quanti-ficational,PCR）的方法,对12份基因型与表型值相符合的小麦材料,其开花后5个周期麦穗籽粒中的TaBAHD-A1、TaBAHD-B1、TaBAHD-D1基因表达量进行统计分析,结果表明TaBAHD-A1、TaBAHD-B1及TaBAHD-D1基因均在21 d时期表达量最高且稳定,且与其他7 d、14 d、28 d、35 d时期的相对表达量有显著差异（p<0.05）,与小麦籽粒处于面团期特征表现一致。TaBAHD-A1a的相对表达量约为TaBAHD-B1a等位变异相对表达量的1.3倍,TaBAHD-D1a等位变异相对表达量的2倍,TaBAHD-B1b等位变异相对表达量的5倍。12份材料分为两类,I类为高FAX含量品种,II类为低FAX含量品种。农大212（TaBAHD-A1a/TaBAHD-B1a/TaBAHD-D1a）、小偃54（TaBAHD-A1a/TaBAHD-B1a/TaBAHD-D1b）是优异等位变异组合类型的高FAX含量材料,与淮麦18（TaBAHD-A1b/TaBAHD-B1b/TaBAHD-D1b）、济麦21（TaBAHD-A1b/TaBAHD-B1b/TaBAHD-D1b）、陕354（TaBAHD-A1b/TaBAHD-B1b/TaBAHD-D1a）低FAX含量的材料在不同发育时期相对表达量差异显著（p<0.05）,且相对表达量与前期研究的FAX含量表型特征相符合,以上结果表明第3染色体组的TaBAHD-A1、TaBAHD-B1、TaBAHD-D1基因可能参与催化合成小麦籽粒发育过程中FAX含量的交联反应,且不同基因型参与调控作用的功能程度存在差异,在转录水平上分析了TaBAHD基因表达机理。3.通过双酶切法构建p ET-28a（+）-TaBAHD-A1,p ET-28a（+）-TaBAHD-B1,p ET-28a（+）-TaBAHD-D1原核表达载体;37℃,215 rpm条件下,加入IPTG至终浓度为1 m M,恒温培养2 h,全菌蛋白进行SDS-PAGE凝胶电泳,所得结果与前期预测结果一致,初步验证TaBAHD蛋白已被成功诱导。重组蛋白表达条件进一步优化表明,p ET-28a（+）-TaBAHD均在37℃表达最高,而p ET-28a（+）-TaBAHD-A1及p ET-28a（+）-TaBAHD-B1重组载体分别在1.0 m M、1.5 m M IPTG浓度条件下,p ET-28a（+）-TaBAHD-D1重组载体在诱导8 h时表达条件下最优。4.以中间载体pMETa U 6.1为模板成功构建双g RNA基因编辑载体。高通量测序结果表明37株基因编辑植株突变类型主要为Bi和He,主要在PAM识别序列为TaBAHD-222靶点上游3 bp、4 bp处以4 bp、5 bp的删除突变及下游2 bp处单碱基替换为主。主要在PAM识别序列为TaBAHD-322靶点下游4 bp处以2 bp的删除突变及单碱基插入为主,且主要为TaBAHD-A1及TaBAHD-B1发生基因编辑。3个染色体TaBAHD基因同时发生基因编辑的植株籽粒FAX含量为3.57×10-5mol/L,低于受体Fielder品种(4.07×10-5mol/L)。初步验证了TaBAHD基因可能与胚乳细胞壁FAX含量存在相关性。