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小麦和高冰草体细胞杂种后代高分子量麦谷蛋白亚基的遗传、育种及其基因研究.pdf130页
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山东大学博士学位论文
小麦与高冰草体细胞杂种后代高分子量麦谷蛋白亚基的遗传、育 种及基因分析 中文摘要 本实验对普通小麦济南177与高冰草不对称体细胞杂种后代F5-F8代进行高
分子量麦谷蛋白亚基的遗传、育种及基因分析。结果表明：杂种后代中除具有亲
本小麦及高冰草的高分子量麦谷蛋白亚基 卸Ⅵw．GS 或组合外，还具有不同
于亲本小麦的HMW-GS亚基及组合。34．8％的株系含有双亲不存在的新
HMW-GS亚基及组合，其来源有必要进行研究。品质相关参数的测定结果表明，
许多杂种小麦的品系和株系无论是蛋白质含量还是面粉品质，都明显优于亲本济
南177。对杂种后代HMW-GS亚基的遗传及其基因序列的分析，不仅可以扩大
优质亚基的基因源，而且可以从分子水平上研究体细胞杂种后代HMW-GS基因
的起源及变化规律；与常规育种相结合还可以研究杂种株系在小麦育种中的应
用。本研究为小麦体细胞杂交机制及小麦体细胞杂种用于小麦品质改良提供了理
论依据。主要的研究结果如下：
1杂种株系HMW-GS的遗传及与LMW-GS的关系
成，杂种后代中HMW-GS及组合呈现了多样性。根据皿删一GS的组成及其在
F5-F8代中的遗传情况，将17个杂种株系分为三种类型：1 四个世代中HMW-GS
的类型一致；2 每个世代有少量不同的亚基组合；3 每个世代有丰富的HMW-GS
组合。F5代种子及其单粒自交获得的F6代种子的 玎小Ⅳ-GS分析结果进一步揭示 了绝大多数HMW-GS能够稳定遗传，而且推测这种遗传上的稳定性发生在早代。
另外还分析了LMW-GS的组成及变化，发现HMW-GS组成相同的第一种类型，
差异也很小。
2杂种株系面包加工品质相关参数的测定 测定了11个稳定遗传杂种株系面包加工品质的相
正在加载中，请稍后...帕金森症LRRK2蛋白N端结构域的表达、纯化和生化性质研究
LRRK2基因的突变是帕金森症最为关键的致病因素[1]。蛋白质的重组表达是研究LRRK2蛋白生化和结构性质的重要途径,本实验中我们通过高通量的克隆、表达和纯化手段,首次成功地利用大肠杆菌表达系统得到了LRRK2蛋白的可溶性N端片段,分别是N1(aa:12-320)和N2(aa:12-860),通过质谱鉴定纯化得到的蛋白确为目的片段,其中N1的分子量为33.23kD。体积排阻凝胶过滤实验表明N1蛋白主要存在单体和二聚体两种形式,非变性凝胶实验(Native-Page)也表明N1蛋白在溶液状态存在两种形式;而N2蛋白以高聚形式存在。动态光散射实验(DLS)表明N1和N2的聚合状态较为均一,其多分散性系数分别是40.2%和19.3%,分子半径都呈单峰分布,其中N2较适合后续的结晶实验。交联胶实验(Cross-linking)表明N1具有三种聚合形式,分别为单体、二体和三聚体,其中单体和二体的...&
(本文共1页)
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蚕丝是自然界最引人瞩目的生物材料之一,分为家蚕丝和野蚕丝两大类。家蚕丝广泛应用于纺织品和手术缝合线。近些年来,野蚕丝在生物材料方面的应用已成为一个新趋势。蚕丝蛋白制备的不同材料具有生物相容性、可控降解性和突出的机械性能三大特点,被广泛应用于药物输送、组织工程支架、体外疾病模型、填埋剂等。蚕丝是以丝心蛋白为中心,包被多层丝胶蛋白的复合纤维。重链(Fibroin heavy chain, FibH)含有重复晶形区以及非重复的N末端区和C末端区。FibH作为丝心蛋白的核心蛋白,构成了蚕丝的骨架,决定着蚕丝的主要理化性质,因此从分子层面上研究它的组装机理和调控机制是非常具有价值的。家蚕的丝心蛋白由重链(390 kDa)、轻链(26 kDa)和糖蛋白P25(30 kDa)以6：6：1比例形成大的复合物,而研究表明,大蚕蛾科下的野蚕丝心蛋白不含有轻链和糖蛋白,却是重链以共价键相连的二聚体复合物形式存在。我们课题组解析了家蚕重链N末端结构域(...&
(本文共77页)
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麦谷蛋白能通过分子间的二硫键在面团内部形成大分子面筋网络,决定面粉的加工品质。高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成了麦谷蛋白聚集体的骨架结构,其N-末端结构域是影响面筋强度的关键结构域。1Dx5是一种优质的HMW-GS,本文采用基因重组和亲和层析技术制备了具有良好水溶性的电泳纯1Dx5 N-末端结构域(1Dx5-N),应用电泳、光谱和电镜等手段探讨了1Dx5-N在水溶液中的聚集行为,获得了以下主要研究结果:(1)成功构建了表达1Dx5-N的重组大肠杆菌菌株,重组1Dx5-N以可溶的形式在大肠杆菌体内表达;优化了1Dx5-N的诱导表达条件,确定了最佳表达条件为:诱导剂浓度0.5 mmol/L、诱导温度16℃、诱导时间8采用金属螯合亲和层析技术纯化获得了电泳纯的重组1Dx5-N。(2)1Dx5-N主要以大聚集体状态存在于水溶液中,研究发现重组融合表达标签不影响1Dx5-N在水溶液中分子的结构及聚集行为。进一步考察了十二烷基...&
(本文共96页)
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鱼腥蓝细菌(Anabaena sp.)PCC 7120是一种丝状的革兰氏阴性细菌,能够进行光合作用,属光能自养型细菌[1]。当环境中缺乏化合态氮源时,鱼腥蓝细菌PCC 7120菌丝上有5%～10%的细胞会分化成异形胞[2,3],专一地执行生物固氮功能。在鱼腥蓝细菌PCC 7120中有两个同源性很高的基因prpJ1(all1731)和prpJ2(all2740),它们的氨基酸序列具有57%的相似性和40%的一致性,在催化结构域区一致性更是达到45%。这两个基因的编码产物均为PP2C类蛋白磷酸酶,蛋白质N端结构域为酶的活性中心,C端为未知功能结构域,中间有一个疏水跨膜区,使蛋白定位在质膜上[4]。prpJ1基因参与鱼腥蓝细菌PCC 7120异形胞一种特异性糖脂的合成[5],该基因的缺失会导致异形胞发育不完全,容易脱落,从而使鱼腥蓝细菌PCC 7120在缺氮后不能生长。而当prpJ1和prpJ2同时缺失时,鱼腥蓝细菌PCC 7120则...&
(本文共4页)
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中间丝蛋白成员结蛋白(desmin)是骨骼肌和心肌发育过程中重要的标志和功能蛋白。结蛋白含有一个由α螺旋组成的中央棒区(α-helicalcentral rod domain),及氨基端和羧基端的2个非α螺旋结构域。其中中央棒区由前螺旋区(pre-coiled-coil domain,PCD)、1A、1B、2A和2B螺旋*本文通讯作者。Journal of China-Japan Friendship Hospital,2013 Jun,Vol.27,No.3中日友好医院学报2013年第27卷第3期区组成。结蛋白通过二聚体、四聚体和八聚体的聚合模式,最终形成纤维状结构[1]。发生于结蛋白基因上的突变可以影响结蛋白的聚合和定位,使结蛋白在细胞浆内异常沉淀,导致骨骼肌和心肌病变[2,3]。我们的研究发现,微管驱动蛋白kinesin-1的重链分子Kif5b可与结蛋白结合,介导结蛋白和nestin向微管正极,即细胞两端的运输[4]。在K...&
(本文共6页)
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你可能喜欢四倍体小麦低分子量麦谷蛋白基因家族的研究--《河南农业大学》2008年硕士论文
四倍体小麦低分子量麦谷蛋白基因家族的研究
【摘要】：
低分子量麦谷蛋白是小麦谷蛋白的主要组成部分(约占60%),在很大程度上决定着小麦的加工品质。编码LMW-GS的基因位于小麦第一同源群1A、1B和1D染色体短臂上,分别称为Glu-A3、Glu-B3和Glu-D3(统称Glu-3)。低分子量麦谷蛋白亚基受多基因控制,并且在染色体上与醇溶蛋白基因紧密连锁,在SDS-PAGE上又不易与醇溶蛋白区分,所以低分子量麦谷蛋白的研究存在着很大难度。本研究以四倍体小麦Langdon BAC文库为材料,从中筛选鉴定小麦低分子量谷蛋白基因,为深入认识低分子量谷蛋白基因家族的成员组成、分布与进化等特点奠定基础。本研究的主要结果如下:
1.利用保守引物对Langdon BAC文库初筛获得的BAC克隆进行PCR二次筛选,鉴定出25个阳性克隆,PCR克隆测序获得26条基因序列,根据推断的氨基酸序列分类原则,它们分属LMW-i、s和m三种类型,其中i型的有9个,s型的有11个,m型的有6个。通过聚类分析,26个基因被分为5类。
2.根据不同类型基因序列之间的SNP设计了5对特异引物,特异引物能将不同类型的低分子量麦谷蛋白基因区分开来,并且这些引物在四倍体小麦Langdon及其代换系和六倍体小麦中国春及其缺体-四体中都表现出特异性,26个基因被定位到1A或1B染色体上。
3.代表性BAC克隆459F23的测序与分析表明,该BAC克隆全长大约为175kb,含有CACTA、gypsy、copia和LINE等重复序列,一个不表达的低分子量麦谷蛋白基因、抗白粉病基因片段、RFLP标记SFR159,以及一些其它的基因片段。BAC克隆817O07,全长大约为103kb,序列分析表明,该BAC克隆含有CACTA、MITE和gypsy等重复序列,一个M型的低分子量麦谷蛋白基因、HBP-1a转录因子和RFLP标记SFR159。与四倍体小麦Langdon中其他一些BAC序列的微共线性分析表明,低分子量麦谷蛋白基因与RFLP标记SFR159具有很好的共线性。同时,根据SFR159序列的相似性和SFR159与LMW-GS基因之间序列的相似性分析可以推测,BAC817O07和BAC459F23在染色体上相距很近。
【关键词】：
【学位授予单位】：河南农业大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2008【分类号】：S512.1【目录】：
1 文献综述9-19
1.1 小麦品质与小麦蛋白质的关系9-10
1.2 低分子量麦谷蛋白的分类10-12
1.3 低分子量麦谷蛋白的结构12-14
1.4 低分子量麦谷蛋白基因在染色体上的定位14-15
1.5 低分子量麦谷蛋白基因分子标记的开发15-16
1.6 低分子量麦谷蛋白基因进化分析16-17
1.7 立题依据及技术路线17-19
1.7.1 立题依据17-18
1.7.2 技术路线18-19
2 小麦低分子量麦谷蛋白基因家族成员的克隆及分析19-27
2.1 材料19
2.2 方法19-23
2.2.1 利用保守引物对筛选的阳性克隆进行扩增19-23
2.2.1.1 BAC 克隆质粒DNA 的提取（碱裂解法）19-20
2.2.1.2 扩增低分子量麦谷蛋白基因编码区域所用的引物20
2.2.1.3 PCR 反应体系20-21
2.2.1.4 PCR 反应程序21
2.2.1.5 扩增片段的回收21
2.2.1.6 目标片段的连接与转化21-22
2.2.1.7 菌的培养22
2.2.1.8 质粒的提取22
2.2.1.9 扩增片段重组子的测序22-23
2.3 结果与分析23-25
2.3.1 携带低分子量麦谷蛋白基因BAC 克隆的鉴定23-24
2.3.2 低分子量麦谷蛋白基因序列的获得24-25
2.3.3 低分子量麦谷蛋白基因序列的比较与分析25
2.4 讨论25-27
3 不同类型低分子量麦谷蛋白基因特异标记的开发27-34
3.1 材料27
3.2 方法27-28
3.2.1 植物基因组DNA 的提取27-28
3.2.2 低分子量麦谷蛋白基因特异引物的设计28
3.2.3 引物特异性的验证28
3.3 结果与分析28-33
3.3.1 低分子量麦谷蛋白基因特异引物的设计28-29
3.3.2 引物特异性的验证29-33
3.4 讨论33-34
4 代表性BAC 克隆的测序与分析34-46
4.1 材料34
4.2 方法34-41
4.2.1 BAC 亚克隆文库的构建34-39
4.2.1.1 BAC DNA 的提取34-35
4.2.1.2 BAC DNA 的切割35
4.2.1.3 Mung Bean 绿豆核酸外切酶处理切割后的BAC DNA35-36
4.2.1.4 外切酶酶切产物纯化36
4.2.1.5 虾碱性磷酸酶脱磷处理36
4.2.1.6 PCR 方法加尾36-37
4.2.1.7 片段选择37
4.2.1.8 DNA 的纯化37
4.2.1.9 连接反应37-38
4.2.1.10 连接产物的转化38
4.2.1.11 亚克隆单克隆的制备及保存38-39
4.2.2 BAC 亚克隆测序39
4.2.2.1 亚克隆质粒DNA 的制备39
4.2.2.2 亚克隆测序PCR 反应39
4.2.3 BAC 全序列的拼接39-40
4.2.4 BAC 全序列分析40-41
4.3 结果与分析41-44
4.3.1 BAC 全序列长度的确定41
4.3.2 BAC 全序列的组装及初步分析41-43
4.3.3 Glu-3 位点的进化分析43-44
4.4 讨论44-46
5 全文小结46-47
参考文献47-53
附录: 主要试剂配方53-57
ABSTRACT57-58
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