一種小麥b-型avenin-like分子標記及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及生物技術領域，尤其涉及一種小麥b-型avenin-1 ike分子標記及其應 用。
【背景技術】
[0002] 小麥作為我國三大糧食作物之一，約占全國糧食作物的1/4,不僅為人類提供了大 量的熱量，也是食物蛋白質的主要來源之一。據統計，全世界小麥蛋白質的總量約等于肉、 蛋、奶蛋白質的總和。隨著人們生活水平的不斷提高，食品工業對小麥品質尤其對強筋小麥 類型需求逐年增高。因此，明確優質強筋小麥的生理生化及代謝途徑，培育優質強筋小麥品 種則顯的尤為重要。
[0003] 小麥籽粒成分主要有淀粉65~70%，蛋白質10~15%，水分13~15%，粗纖維 礦物質2~3%和1~2%等。蛋白質含量是商品小麥分級的首要指標。蛋白質的組成及 其含量是決定面團流變學特性的主要因素。經典小麥品質研究中，將小麥主要蛋白（貯藏 蛋白）分為麥醇溶蛋白和麥谷蛋白。麥醇溶蛋白為單體蛋白，不含雙硫鍵，為面團的延展 性提供物質基礎。麥谷蛋白為一種含雙硫鍵的非均質大分子聚合體，很大程度上決定了面 團的彈性，對面粉的經濟價值有重要影響。有研究表明，麥谷蛋白的含量與沉降值和濕面筋 含量呈現顯著正相關，麥醇溶蛋白以及非儲藏蛋白的清蛋白和球蛋白均與沉降值相關不顯 著。但也有研究發現，總蛋白質及各蛋白組分含量均與濕面筋含量及沉降值呈顯著或極顯 著正相關，而總蛋白質、清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白含量分別與面團形成時間、穩定時間的 相關性不顯著。
[0004] 近年來，在小麥胚乳中發現了一類新型的蛋白質，這類蛋白質與燕麥儲藏蛋白 (avenin)有一定的同源性，故稱為類燕麥儲藏蛋白（avenin-like)。Kan等經序列比對，揭 不了 a_ 型 avenin-like 蛋白與先前 Salcedo 等、Anderson 等、Clarke 等、Payne 等和 Harsch 等所鑒定的低分子量麥谷蛋白相對應；對普通小麥近緣種屬的b-型avenin-like蛋白展開 了克隆及表達分析，并發現了包含19個半胱氨酸殘基的罕見類型，并且如此多的半胱氨酸 殘基會形成更為豐富的分子內或分子間的二硫鍵，對面粉的加工品質具有一定的影響。因 此，深入研究b-型avenin-like蛋白的功能，將對改良小麥品質開辟新的途徑和認識。
【發明內容】
[0005] 本發明的一個目的是提供一種檢測或輔助檢測小麥品質的方法。
[0006] 本發明提供的方法，包括如下步驟：檢測待測小麥基因組中TaALP-7A基因序列， TaALP-7A基因序列為序列1的待測小麥的品質好于或候選好于TaALP-7A基因序列為序列 3的待測小麥。
[0007] 上述方法中，所述品質體現為小麥強筋度，所述強筋度具體體現在揉混參數中的 和面時間和/或8分鐘帶寬。
[0008] 上述方法中，檢測待測小麥基因組中TaALP_7A基因的序列的方法為如下1)或 2)：
[0009] 1)直接測序；
[0010] 2)以擴增TaALP-7A基因的引物對對待測小麥的基因組DNA進行PCR擴增，檢測 PCR擴增產物的序列。
[0011] 上述方法中，所述擴增TaALP-7A基因的引物對由序列表中序列4所示的單鏈DNA 分子和序列序列5所示的單鏈DNA分子組成。
[0012] 上述的方法在培育高強筋或高品質小麥中的應用也是本發明保護的范圍。
[0013] 本發明的另一個目的是提供一種培育高強筋或高品質小麥的方法。
[0014] 本發明提供的方法，包括如下步驟：
[0015] 1)檢測待測小麥基因組中TaALP_7A基因的序列；
[0016] 2)選取TaALP-7A基因序列為序列1的待測小麥進行培育，實現高強筋或高品質小 麥。
[0017] 本發明第三個目的是提供用于檢測或輔助檢測小麥品質的試劑盒。
[0018] 本發明提供的試劑盒，包括擴增TaALP_7A基因的引物對；
[0019] 所述引物對具有由序列表中序列4所示的單鏈DNA分子和序列序列5所示的單鏈 DNA分子組成；
[0020] 所述TaALP-7A基因的核苷酸序列為序列1或序列3。
[0021] 本發明第四個目的是提供一種蛋白質。
[0022] 本發明提供的蛋白質，是如下a)或b)的蛋白質：
[0023] a)由序列表中序列2所示的氨基酸序列組成的蛋白質；
[0024] b)將序列表中序列2的氨基酸序列經過一個或幾個氨基酸殘基的取代和/或缺失 和/或添加且具有相同功能的由a)衍生的蛋白質。
[0025] 編碼上述蛋白質的DNA分子也是本發明保護的范圍，其是如下1)_4)中任一種：
[0026] 1)編碼區為序列表中序列1所示的DNA分子；
[0027] 2)編碼區為序列表中序列3所示的DNA分子；
[0028] 3)在嚴格條件下與1)或2)限定的DNA序列雜交且編碼具有相同功能蛋白質的 DNA分子；
[0029] 4)與1)或2)限定的DNA序列至少具有70%、至少具有75%、至少具有80%、至 少具有85 %、至少具有90 %、至少具有95 %、至少具有96 %、至少具有97 %、至少具有98 % 或至少具有99%同源性且編碼具有相同功能蛋白質的DNA分子。
[0030] 上述嚴格條件可為在6 X SSC，0. 5% SDS的溶液中，在65°C下雜交，然后用2 X SSC， 0· 1 % SDS 和 1 X SSC，0· 1 % SDS 各洗膜一次。
[0031] 上述的試劑盒、上述的蛋白質、上述的DNA分子在檢測或輔助檢測小麥品質或筋 度中的應用也是本發明保護的范圍；
[0032] 或上述的試劑盒、上述的蛋白質、上述的DNA分子在篩選、鑒定或培育高品質或高 強筋度小麥中的應用也是本發明保護的范圍。
[0033] 上述品質體現為小麥強筋度，所述強筋度具體體現在揉混參數中的和面時間和/ 或8分鐘帶寬。
[0034] 上述待測小麥為表1中任一種。
[0035] 本發明的實驗證明，本發明首次報道了 b-型avenin-like蛋白的等位基因，定位 于7A染色體上，命名為TaALP-7A。并針對7A的特異變異序列，結合面團揉混特性，開發出 其功能標記，為優質小麥分子標記輔助選擇提供可靠、簡便的標記類型。
【附圖說明】
[0036] 圖1為TaALP基因擴增電泳圖。
[0037] 圖2為中國春缺體定位結果。
[0038] 圖3為TaALP_7A標記檢測部分材料電泳結果。
【具體實施方式】
[0039] 下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。
[0040] 下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。
[0041] 供試小麥品種102份中國小麥品種（系）均可由山東省農業科學院作物研究所 獲得；大腸桿菌DH5 a、DNA凝膠回收純化試劑盒購于天根生化科技（北京）有限公司； PMD19-T克隆載體、Ex TaqDNA聚合酶、T4DNA連接酶購于TaKaRa公司（大連）。
[0042] 表L用于檢測的102份小麥材料清單
[0045] 下述實施例所需要的引物序列如表2所示：
[0046] 表2為本發明所設計的特異性引物
[0047]
[0048] 實施例1、蛋白TaALP_7A的獲得
[0049] 1、蛋白 TaALP_7A
[0050] 以濟麥44基因組DNA為模板，用全長引物TaALP-F和TaALP-R進行擴增，得到PCR 擴增產物。
[0051 ] PCR產物進行電泳，結果如圖1所示，泳道1和2為PCR擴增產物、泳道3為marker， 可以得到能擴增出800bp左右條帶。
[0052] 測序PCR擴增產物，切膠回收，連接轉化后獲得陽性克隆進行測序，結果在 EnsemblPlants和IWGSC比對后發現，PCR擴增產物具有如下核苷酸：
[0053] 序列表中序列1所示的核苷酸，命名為TaALP_7A，編碼的蛋白命名為TaALP_7A，其 氨基酸序列為序列2。
[0054] 2、染色體定位分析
[0055] 以中國春7A缺體基因組DNA為模板，用TaALP-7A-F和TaALP-7A-R進行擴增。
[0056] 電泳結果如圖2所示，M:DNA ladder 100bp ;1 :中國春7A缺體；2 :中國春7B缺 體；3:中國春7D缺體，缺失條帶表明其定位于該染色體上。
[0057] 實施例2、TaALP_7A分子標記的獲得及其應用
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