[发明专利]麦谷蛋白及其亚基含量连锁标记Whass115339

说明书

本申请属于小麦分子育种技术领域，具体涉及一个小麦谷蛋白及其亚基组分含量主效QTL位点连锁标记Whass115339，该标记与麦谷蛋白及其亚基组分含量相关。本申请以麦谷蛋白及其亚基组分含量差异较大的小麦材料漯珍1号和郑育麦9987为双亲所构建获得的包含196个家系的F6和F7代重组自交系（RIL）群体为材料，通过对其谷蛋白及其亚基组分含量相关表型的测定，结合遗传连锁图谱信息，进行QTL定位分析，发现位于小麦6A染色体短臂上存在一个影响麦谷蛋白及其亚基组分含量的基因位点QGlu.6AS‑3，将与其紧密连锁的SNP Whaas115339转化为KASP标记，该标记可用于优质小麦分子育种。

技术领域

本申请属于小麦分子育种技术领域，具体涉及一个小麦谷蛋白及其亚基含量主效QTL位点连锁标记专利申请事宜。

背景技术

不同小麦品种加工而成的小麦面粉中所含的面筋蛋白成分对于具体小麦面粉品质和用途具有决定性作用，其中：强筋小麦适用于制作面包，弱筋小麦适用于制作糕点，处于强筋和弱筋之间的中筋小麦则适用于制作面条和馒头。而面筋蛋白的主要成分为谷蛋白和醇溶蛋白两类，可分别赋予面团弹性和延展性。

已有研究表明，小麦谷蛋白是非均质的大分子聚合体蛋白，由多肽链通过分子间二硫键连结而成，分子量较大，约为40 ~ 3000 KD。按照谷蛋白在十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）中迁移速率的不同，可分为高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS，占谷蛋白总量的10%，80 ~ 130 KD）和低分子量麦谷蛋白亚基（LMW-GS，占谷蛋白总量的90%, 10~ 70 KD）。

HMW-GS由小麦第一同源染色体群上3个复合位点控制，分别位于染色体1A、1B和1D的长臂上，分别表示为Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1，统称为Glu-1位点。从理论上讲，小麦是六倍体，所以在SDS-PAGE电泳图谱上应该有6条HMW-GS的带。但是由于部分基因的沉默或不表达，大多数品种只含有3 ~ 5条带，其中2条由Glu-D1位点上的基因编码，1条或2条由Glu-B1位点上的基因编码，1条或0条由Glu-A1位点上的基因编码。

LMW-GS由染色体1A、1B和1D短臂上的基因簇控制，分别表示为Glu-A3、Glu-B3和Glu-D3，统称为Glu-3位点。根据SDS-PAGE电泳图谱上的迁移速率及等电点的不同可以将LMW-GS分为三种类型：B型（40 ~ 50 KD）、C型（30 ~ 40 KD）和D型（44 ~ 74 KD）。其中，B型和C型属于富硫醇溶谷蛋白，由Glu-3位点编码，含有含硫氨基酸（半胱氨酸和甲硫氨酸）残基，能够形成二硫键；D型属于贫硫醇溶谷蛋白，由染色体1B和1D短臂上的基因控制，很少或者没有含硫氨基酸残基。

蛋白结构分析表明，HMW-GS依次由信号肽S、非重复N-末端、C-末端和中间重复区R组成。N-末端含有81 ~ 104个氨基酸残基，其中x-型亚基一般含有3个半胱氨酸残基（Cys）（个别含有4个），y-型亚基一般含有5个Cys；C-末端含有42个氨基酸残基，x-型亚基和y-型亚基均含1个Cys；R由481 ~ 681个氨基酸构成多肽。x-型亚基和y-型亚基在分子量大小上的区别主要是在R的差异上，尤其是三肽和六肽的数量差异，主要是由一些氨基酸残基的缺失、易位和重复造成的，而半胱氨酸（Cys）在多肽链内或链间形成二硫键，影响亚基的物理化学性质和空间结构，决定含有该亚基小麦面粉的品质性状。LMW-GS依次由信号肽（Sig）、N-端区域（Nter）、高变重复区（Rep）、C-端（Cter）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域组成。REP约占LMW-GS结构的30%，该区域含有11 ~ 20个富含脯氨酸（Pro）和谷氨酰胺（Gln）的重复基序PPFSQQQQ；CterⅠ为保守区域；Cter Ⅱ富含Gln；CterⅢ含有终止LMW-GS的序列。Nter与富含Pro的REP主要以β-转角的形式存在；Cter主要以α-螺旋的形式存在，约占LMW-GS结构的35%。LMW-GS是通过Cter的Cys与HMW-GS形成多聚体相连而成的空间结构，这种结构影响了小麦的面筋品质。