[发明专利]一种普通小麦低分子量谷蛋白Glu-B3h基因的分子标记及应用

说明书

本发明公开了一种普通小麦低分子量谷蛋白Glu‑B3h基因的分子标记及应用。所述分子标记由由序列1所示的单链DNA分子和序列2所示的单链DNA分子组成。实验证明：通过该分子标记能快速筛选出具有Glu‑B3h基因的小麦品种，相应的面粉品质也会提高，从而加速含有优质基因的小麦新品种的育成步伐。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种普通小麦低分子量谷蛋白Glu-B3h基因的分子标记及应用。

背景技术

小麦作为世界三大谷物之一，总产量仅次于水稻和玉米，是世界约35％人口的主粮。小麦的营养价值高，籽粒富含蛋白质、脂肪和糖类三大营养物质，同时富含钙、铁等无机盐矿物质以及硫胺素、核黄素、烟酸及维生素A等。小麦蛋白是人类重要的植物蛋白质来源，约占谷物蛋白质的38.4％。由于小麦自身所特有的蛋白质面筋成分赋予其良好的加工特性，小麦面粉可用来制作面包、面条、饼干、包子、蛋糕、馒头、烧饼等专用食物。小麦面粉的加工特性主要取决于籽粒贮藏蛋白的种类和特性，贮藏蛋白包括麦醇溶蛋白(Gliadins)和麦谷蛋白(Glutenins)两大类，占小麦种子蛋白总量的85％左右，其中麦醇溶蛋白主要影响面团的延展性，而麦谷蛋白主要决定面团的粘弹性。根据电泳迁移率的不同，麦谷蛋白分为高分子量谷蛋白亚基(High molecular glutenin subunits,HMW-GS)和低分子量谷蛋白亚基(Low molecular glutenin subunits,LMW-GS)两大类，HMW-GS主要影响面团的弹性，LMW-GS决定面团的粘性，对面团强度和面包品质亦有重要作用。

LMW-GS含量较高，约占整个种子贮藏蛋白的1/3，占麦谷蛋白含量的60％。LMW-GS基因不含有内含子，基因较小，大部分在900-1200bp之间，而且LMW-GS基因拷贝数较多，大概有10-15个或35-40个，大部分位于第1部分同源染色体短臂上的Glu-A3、Glu-B3和Glu-D3位点上。小麦LMW-GS存在广泛的等位变异，早在1990年，已有人在普通小麦中鉴定并命名了20个低分子量谷蛋白亚基，其中6个由Glu-A3编码，9个由Glu-B3编码，5个由Glu-D3编码；最近，在小偃54小麦品种中，也鉴定到了14个低分子量谷蛋白亚基，有4个在Glu-A3位点，3个在Glu-B3位点，7个在Glu-D3位点。

低分子量谷蛋白亚基含量、亚基类型及编码位点均与品质密切相关，不同的低分子量谷蛋白的数量和组成对小麦品质具有不同的影响。研究表明，拥有1B染色体上LMW-2特异等位亚基的硬粒小麦加工的比萨品质最好，而具有LMW-1等位亚基的小麦加工品质则较差。LMW-2和LMW-1结构差异很小，只有重复区15个氨基酸残基的替换，造成品质差异的原因主要是LMW-2含量比LMW-1丰富。另外，在标准面粉中添加等量的但不同的诱导亚基，发现不同的亚基其揉面参数也不同。同时，一些研究认为有些LMW-GS编码位点间存在互作效应，亚基组合为Glu-A3b、Glu-B3b和 Glu-D3b的品种具有最好的延伸性，亚基组合为Glu-A3b、Glu-B3b和Glu-D3c的品种的延伸性也较好，亚基组合为Glu-A3b、Glu-B3b和Glu-D3b，Glu-A3b、Glu-B3b和Glu-D3c以及Glu-A3c、Glu-B3b和Glu-D3c的品种，其面包品质最好。由此可见，LMW-GS与小麦品质之间具有密切的关系，不同亚基的影响也不尽相同。