1、低分子量麥谷蛋白(Low-molecular-weightgluteninsubunit，LMW-GS)是小麥谷蛋白的主要組成部分(約占60％)，在很大程度上決定著小麥的營養(yǎng)品質(zhì)和加工品質(zhì)。編碼LMW-GS的基因位于小麥第一同源群1A、1B和1D染色體短臂末端，分別稱為Glu-A3、Glu-B3和Glu-D3位點(diǎn)(統(tǒng)稱Glu-3)。低分子量谷蛋白在遺傳上受多基因控制，其基因位點(diǎn)在染色體上與醇溶蛋白緊密連鎖，在蛋白質(zhì)水平上與醇溶蛋白不易區(qū)

2、分，在DNA序列上與醇溶蛋白基因具有一定的相似性。因此，研究的難度較大。為了進(jìn)一步了解低分子量谷蛋白基因家族的成員和分布，本研究篩選四倍體小麥“Langdon”BAC文庫，獲得攜帶Glu-3的BAC克隆并對代表性BAC克隆進(jìn)行全序列測序與分析，獲得以下主要結(jié)果： 1.利用Southern雜交、SSR及Glu-A3和Glu-B3位點(diǎn)特異PCR標(biāo)記方法篩選四倍體小麥“Langdon”BAC文庫，獲得了攜帶Glu-3基因的BAC克隆

3、31個(gè)，通過HindⅢ酶切圖譜分析，初步構(gòu)建了包含Glu-B3位點(diǎn)和Glu-A3位點(diǎn)的跨疊群，分別包含4個(gè)BAC克隆和8個(gè)BAC克隆。 2.對Glu-B3跨疊群中的BACB9通過構(gòu)建亞克隆文庫，測序、組裝拼接，獲得了其全序列，長度139,403bp。序列注釋表明該BAC克隆除含有大量重復(fù)序列外，還含有1個(gè)LMW-GS基因，4個(gè)ω-gliadin基因，4個(gè)ω-gliadin基因小片段，2個(gè)未知蛋白和2個(gè)抗白粉病基因片段。Glu-

4、B3與ω-gliadin的最近物理距離是56.4kb，這是國際上首次發(fā)現(xiàn)醇溶蛋白基因和低分子量谷蛋白基因的物理距離。 3.對Glu-A3跨疊群中的BACD5通過構(gòu)建亞克隆文庫，測序、組裝拼接，獲得了其全序列，長度157,918bp。序列分析表明該BAC克隆含有一個(gè)不編碼的低分子量谷蛋白基因LMW-D5，1個(gè)脯氨酰基異構(gòu)酶基因片段；1個(gè)葡萄糖轉(zhuǎn)移酶片段，2個(gè)未知蛋白和8個(gè)貯藏蛋白片段。Glu-A3和γ-gliadin基因之間的最

5、近的物理距離是65.9kb。與水稻全基因組序列Blast比對表明Glu-3基因所在的區(qū)域與水稻的相應(yīng)區(qū)段不具有很好的共線性。 4.重復(fù)序列和基因的復(fù)制是造成小麥基因組龐大的一個(gè)重要原因。在BACB9中反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子和基因片段一起經(jīng)歷2次復(fù)制，第一次復(fù)制的片段大小約為15kb(包括兩個(gè)ω-gliadin片段和一種WIS型反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子)，在第一次復(fù)制后又有一個(gè)完整的CACTA型轉(zhuǎn)座子插入，第二次復(fù)制片段大小約27kb(包括兩個(gè)ω-g