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小麦属及其近缘物种中蕴藏着丰富且可利用的优良基因,这些基因不仅可以改进小麦遗传基础还能在提高小麦品质中发挥重要作用。栽培一粒小麦(Triticum monococcum L.ssp.monococcum,AmAm,2n = 2x = 14)是普通小麦的二级基因源,是小麦的重要基础物种。高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)是小麦重要的储藏蛋白,其组成和数量在小麦加工品质中起着重要的作用。然而1Ay亚基在普通小麦中通常是沉默的,但是在四倍体小麦和二倍体小麦中通常是表达的。提前终止密码子在沉默的1Ay亚基中扮演着重要的角色。本研究通过SDS-PAGE分析、目的基因克隆、3’-RACE、原核表达、MALDI-TOF质谱分析、原生质体瞬时表达等方法对栽培一粒小麦10-1可表达的1Ay8.3亚基的表达进行了研究,主要结果如下:1.SDS-PAGE分析结果表明,栽培一粒小麦10-1的y-型高分子量谷蛋白亚基的电泳迁移率介于普通小麦地方品种“中国春”的1Bx7和1By8之间,依据电泳迁移率的大小将该亚基命名1Ay8.3。2.栽培一粒小麦10-1的y-型高分子量谷蛋白亚基1Ay8.3的编码基因(GenBank No.KU207221)与之前报道的有活性的1Ay亚基不同,该亚基在其氨基酸序列627aa位置处有一个提前终止密码子TAG,并且位于少见报道的C末端区域。对1Ay8.3基因相应cDNA克隆发现,提前终止密码子也出现在相同位置。转录水平分析表明,提前终止密码子的位置与在1Ay8.3基因的DNA及相应cDNA中的位置完全相同。并且未发现在该位置处有其他未知氨基酸替代的转录本,证明1Ay8.3基因在种子胚乳中正常转录。3.根据1Ay8.3基因的提前终止密码子在编码序列的位置设计了 2对表达引物对其基因进行体外表达。SDS-PAGE分析表明,1Ay8.3基因体外表达所得产物快于栽培一粒小麦10-1种子蛋白的1Ay8.3亚基迁移率,但与只到提前终止密码子结束的1Ay8.3基因部分序列的表达产物在迁移率上保持一致。进一步,通过定点突变将位于1Ay8.3基因序列的提前终止密码子TAG突变成CAG进行体外表达,1Ay8.3基因突变体的表达产物与种子中的1Ay8.3亚基迁移率基本一致,但稍慢于含有提前终止密码子的1Ay8.3基因全序列表达产物的迁移率。4.对10-1种子蛋白1Ay8.3亚基,1Ay8.3基因体外表达产物以及1Ay8.3基因突变体的表达产物分别进行质谱鉴定,检测出的部分肽段为Glu-Aly蛋白特异的。质谱鉴定结果表明,种子中1Ay8.3亚基和1Ay8.3基因序列及其突变体的体外表达产物均被鉴定为1Ay蛋白。MALDI-TOF/MS分析结果也表明,种子蛋白1Ay8.3亚基的分子量与1Ay8.3基因突变体的体外表达蛋白分子量相近,约为70kDa,但均高于1Ay8.3基因体外表达蛋白的分子量(约为68kDa)。证明带有提前终止密码子的1Ay8.3基因体外表达一个截断的Glu-Aly蛋白。5.为了研究1Ay8.3基因体内表达情况,将已克隆的1Ay8.3基因序列去除最后两个连续的终止密码子(TGATAG),连入一个绿色荧光蛋白(YFP)与1Ay8.3构建成融合序列(1Ay649-YFP)并转入10-1叶片原生质体细胞进行表达。原生质体瞬时表达结果显示,通过镜检观察叶片原生质体细胞可观察到绿色荧光信号,1Ay8.3融合蛋白(1Ay649-YFP)在10-1体内成功表达。结果表明,栽培一粒小麦10-1体内可能存在一种能在翻译过程中抑制终止密码子终止效应的现象。