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Cloning and Sequence Analysis of α/β-gliadin Genes from Common Wheat Variety Xiaoyan 54

普通小麦品种小偃54中α/β-醇溶蛋白编码基因的克隆与序列分析



全 文 :作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2011, 37(8): 1497−1502 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由植物细胞与染色体工程国家重点实验室开放课题(PCCE-2008-KF-02)和河南省重大科技专项(081100110500)资助。
* 通讯作者(Corresponding authors): 秦广雍, E-mail: qinguangyong@zzu.edu.cn; 王道文, E-mail: dwwang@genetics.ac.cn
Received(收稿日期): 2011-01-25; Accepted(接受日期): 2011-03-26; Published online(网络出版日期): 2011-06-13.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20110613.1455.017.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2011.01497
普通小麦品种小偃 54 中 α/β-醇溶蛋白编码基因的克隆与序列分析
张晓霞 1,2 焦 浈 1 董振营 2 李世明 2 王 燃 2 凌宏清 2 秦广雍 1,*
王道文 2,*
1郑州大学 / 河南省离子束生物工程重点实验室, 河南郑州 450052; 2中国科学院遗传与发育生物学研究所 / 植物细胞与染色体工程
国家重点实验室, 北京 100101
摘 要: 醇溶蛋白是小麦籽粒贮藏蛋白的重要组分, 其组成与含量对小麦加工品质具有重要影响。本研究建立了利
用 PCR从普通小麦基因组 BAC文库中筛选含有 α/β-醇溶蛋白基因序列 BAC克隆的方法, 并获得 9个不同的含有 α/β-
醇溶蛋白基因的 BAC克隆。从其中鉴定出 17个 α/β-醇溶蛋白基因, 其编码区序列长度为 852~957 bp。12个序列在
编码区内存在提前终止密码子 , 推测为假基因。其他 5个成员(Gli-Xy54-1、Gli-Xy54-2、Gli-Xy54-3、Gli-Xy54-7和
Gli-Xy54-13)分别编码 291、310、311、287和 317个氨基酸残基, 都具有 α/β-醇溶蛋白一级结构的典型特征。根据推
导的氨基酸序列中乳糜泻病诱发因子的分布情况及多聚谷氨酰胺重复区的长度差异, 推测 Gli-Xy54-7可能定位于 6A
染色体, Gli-Xy54-2、Gli-Xy54-3和 Gli-Xy54-13可能定位于 6B染色体, Gli-Xy54-1可能定位于 6D染色体。基因聚类
分析支持了上述推论。这是第一次从普通小麦中筛选到包含 α/β-醇溶蛋白基因的 BAC克隆, 并从中得到目标基因全
长, 对进一步研究普通小麦基因组中 α/β-醇溶蛋白编码基因的组成、表达与功能有较好的参考价值。
关键词: 普通小麦; α/β-醇溶蛋白; BAC文库筛选; 基因克隆
Cloning and Sequence Analysis of α/β-gliadin Genes from Common Wheat Va-
riety Xiaoyan 54
ZHANG Xiao-Xia1,2, JIAO Zhen1, DONG Zhen-Ying2, LI Shi-Ming2, WANG Ran2, LING Hong-Qing2, QIN
Guang-Yong1,*, and WANG Dao-Wen2,*
1 Henan Provincial Key Laboratory of Ion Beam Bioengineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450052, China; 2 State Key Laboratory of Plant
Cell and Chromosome Engineering, Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China
Abstract: We developed a method for identifying the genomic BAC clones containing the α/β-gliadin gene sequences of common
wheat (Triticum aestivum L.). Using this method, nine unique positive clones harboring α/β-gliadin genes were obtained from the
BAC library of the elite wheat variety Xiaoyan 54. From these BAC clones, 17 distinct α/β-gliadin gene sequences were isolated, 12
of which were pseudogenes because of the presence of one or more premature stop codons in their open reading frame (ORF). The
remaining five genes (tentatively designated Gli-Xy54-1, Gli-Xy54-2, Gli-Xy54-3, Gli-Xy54-7, and Gli-Xy54-13) possessed intact
ORF. Their deduced protein sequences contained 291, 310, 311, 287, and 317 amino acid residues, respectively, and resembled highly
the primary structure of previously reported α/β-gliadins. The presence of celiac disease inducing epitopes and the length of the poly-
glutamine repeats in the five deduced α/β-gliadins were analyzed. Based on these data, it was suggested that Gli-Xy54-1 might be
located on chromosome 6A, Gli-Xy54-2, Gli-Xy54-3, and Gli-Xy54-13 on chromosome 6B, and Gli-Xy54-7 on chromosome 6D. This
proposition was supported by phylogenetic analysis of the gliadin gene sequences isolated here and previously. As far as we know,
this work represents the first report on the identification of BAC clones containing the α/β-gliadin genes from common wheat. The
genes isolated here may facilitate further investigations on the composition, expression and function of α/β-gliadin genes in common
wheat.
Keywords: Common wheat; α/β-gliadin; BAC library screening; Gene cloning
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小麦籽粒的加工品质受多种因素影响, 其中籽粒贮
藏蛋白的组成和含量起重要作用[1]。小麦籽粒贮藏蛋白的
主要组成成分是麦醇溶蛋白和麦谷蛋白, 其中麦醇溶蛋
白约占贮藏蛋白总量的 50%~60%[2]。根据酸性(pH 3.1)
条件下聚丙烯酰胺凝胶电泳迁移率的不同将小麦醇溶蛋
白分为 α-、β-、γ-和 ω-醇溶蛋白, 分别占其总量的 25%、
30%、30%和 15%[2]。进一步的生化研究及氨基酸序列分
析表明, α-、β-醇溶蛋白为一类, 称 α/β-醇溶蛋白[3-5]。在
面筋复合体中, 麦醇溶蛋白为单聚体, 流动性较大, 对面
筋的粘性和延展性的贡献较大[6]。
小麦醇溶蛋白具有高度的异质性和复杂性[7-8]。编码
醇溶蛋白的基因一般成簇分布, 主要存在于 6个染色体位
点 , 即位于第 1 同源群染色体上的 Gli-A1、Gli-B1 和
Gli-D1 以及第 6 同源群染色体上的 Gli-A2、Gli-B2 和
Gli-D2。Gli-1 位点的基因编码所有的 ω-醇溶蛋白和大部
分的 γ-醇溶蛋白, Gli-2 位点的基因编码所有的 α-醇溶蛋
白、大部分的 β-醇溶蛋白及部分的 γ-醇溶蛋白[9]。α/β-醇
溶蛋白肽链一级结构可分为信号肽(19~20 个氨基酸)和
250个氨基酸残基的成熟蛋白两部分。成熟蛋白又可分为
5 个区, 分别为 N 端重复区、多聚谷氨酰胺 I 区、特征 I
区、多聚谷氨酰胺 II 区和特征 II 区[10]。α/β-醇溶蛋白分
子中的一些结构因子能够诱发严重的乳糜泻病 (celiac
disease, CD), CD是一种 T细胞介导的免疫应答过敏反应,
当乳糜泻易感患者摄入来自燕麦、黑麦和大麦等禾本科作
物的醇溶蛋白时, 其特有的多肽刺激病人的敏感 T 细胞
而产生严重慢性腹泻病 [11-12], 这些具有致病潜力的多肽
统称为乳糜泻病诱发因子(celiac disease epitope)。根据乳
糜泻病诱发因子的分布以及两个多聚谷氨酰胺区长度情况
可以将特定 α/β-醇溶蛋白的编码基因进行染色体定位[13]。
由于 α/β-醇溶蛋白编码基因组成复杂, 目前在普通
小麦中还缺乏对这类蛋白编码基因的系统研究。虽然有些
研究者已利用 PCR 方法从普通小麦中分离了多个 α/β 醇
溶蛋白编码基因, 但还没有通过筛选 BAC 文库而进一步
研究普通小麦醇溶蛋白基因的报道。本研究旨在筛选含有
α/β-醇溶蛋白编码基因的 BAC 克隆, 并进一步鉴定出每
个阳性 BAC克隆中含有的 α/β-醇溶蛋白编码基因的种类,
为深入研究普通小麦基因组中 α/β-醇溶蛋白编码基因的
组成、表达与功能奠定基础。
1 材料与方法
1.1 植物材料及其 BAC文库
普通小麦(Triticum aestivum L.)品种小偃 54 和中国
春由中国科学院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染
色体工程国家重点实验室保存, 参照 Lee 等[14]的方法进
行基因组 DNA样品提取。小偃 54基因组 BAC文库由中
国科学院遗传与发育生物学研究所凌宏清课题组提供 ,
该 BAC 文库共含有 937 920 个克隆, 覆盖小麦基因组的
4.5倍, 平均插入片段为 82 kb[15]。按 Dong等[15]的方法进
行 BAC质粒提取。
1.2 小偃 54基因组 BAC文库筛选
根据NCBI数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)中的
α/β-醇溶蛋白基因序列设计了 1对覆盖 α/β-醇溶蛋白基因
开放阅读框的保守引物 (GliF1: 5′-ATGAAGACCTTTC
TCATCCTTG-3′, GliR1: 5′-TCAGTTGGTACCGAAGAT
GC-3′), 其扩增产物为 α/β-醇溶蛋白基因的全长编码区。
PCR 反应总体积为 16 μL, 含 10× PCR buffer 1.6 μL、
dNTP 0.3 μL、引物各 0.12 μL、Taq DNA聚合酶 0.12 μL、
质粒 DNA 1 μL、双蒸水 12.74 μL。PCR反应条件为 94℃
预变性 5 min; 94℃变性 30 s, 60℃退火 30 s, 72℃延伸 45 s,
34个循环; 72 ℃延伸 10 min。用 1%琼脂糖凝胶在 1 × TAE
缓冲液中电泳分离 PCR 产物。按 Dong 等[15]的方法利用
PCR试验筛选上述 BAC文库。
1.3 BAC克隆中醇溶蛋白编码基因序列的获取与测序
利用保守引物 GliF1/GliR1 从 BAC 单克隆中获取醇
溶蛋白基因的 PCR 扩增产物并连接到 pGEM-T easy
(Promega, USA)载体上。为便于 PCR产物的分析, 设计跨
多聚谷氨酰胺 I 区编码区的第二对醇溶蛋白基因保守性
片段分析引物 (GliF2: 5′-TTAGAGTTCCAGTGCCACA
A-3′, GliR2: 5′-CATGCTATTATTCTGCATCAAC-3′), 并
对 GliF2进行 FAM荧光标记 (TaKaRa, 辽宁大连)。利用
ABI 3730遗传分析仪(Applied Biosystems, Foster City, CA)
的毛细管电泳功能对荧光标记的 PCR 片段检测分类, 从
长度不同的阳性 TA克隆中每个挑选 3个重复由上海英骏
生物技术有限公司测序。
1.4 测序结果及序列分析
用 DNAMAN version 5.2.2 (Lynnon Biosoft, Quebec,
Canada)分析醇溶蛋白基因序列。利用推导的氨基酸序列
在 NCBI数据库中进行 Blastp搜索获得同源序列, 选取普
通小麦及其近缘物种的 α/β-醇溶蛋白氨基酸序列进行序
列比对分析 (http://www.ebi.ac.uk/Tools/clustalw2/index.
html), 最后用 MEGA4.0[16]构建进化树。
2 结果与分析
2.1 BAC文库筛选与 α/β-醇溶蛋白基因的克隆
以小偃 54基因组 DNA样品为模板, GliF1/GliR1为
引物, 获得约 900 bp 的扩增产物(图 1), 与 α/β-醇溶蛋白
编码基因全长的预期结果[17-18]一致。测序结果表明, 该片
段与已发表的 α/β-醇溶蛋白基因高度相似, 因此确定引
物 GliF1和 GliR1对 α/β-醇溶蛋白基因序列具有特异性。
利用 GliF1/GliR1引物在小偃 54的 BAC文库中筛选
到 9个阳性 BAC克隆(图 1)。利用 GliF2/GliR2引物扩增
每个阳性 BAC 克隆中含有的醇溶蛋白基因成员的序列,
扩增片段的长度多态性分析结合目标片段的 DNA 序列,
共鉴定出 17个独特的片段, 代表 17个不同的醇溶蛋白基
因, 暂命名为Gli-Xy54-1到Gli-Xy54-17。利用GliF1/GliR1
扩增及 PCR产物克隆, 获得了这 17个基因的全长编码区
第 8期 张晓霞等: 普通小麦品种小偃 54中 α/β-醇溶蛋白编码基因的克隆与序列分析 1499


序列, 其长度为 852~957 bp。

图 1 引物 GliF1 和 GliR1 以小偃 54 基因组 DNA 及 9 个阳性 BAC
克隆为模板的 PCR 扩增产物(1.0%琼脂糖凝胶电泳)
Fig. 1 PCR products amplified from the genomic DNA sample of
Xiaoyan 54 and nine positive BAC clones (1.0% agarose gel elec-
trophoresis)
M: Trans2K plus DNA marker; 1:小偃 54; 2~10: 9 个阳性 BAC克隆。
M: Trans2K plus DNA marker; 1: Xiaoyan 54; 2–10: 9 positive BAC
clones.

2.2 α/β-醇溶蛋白序列结构分析
核苷酸序列比对表明从小偃 54 中得到的 17 个基因
成员之间相似性较高, 相似性最高为 97.3%, 差异主要集
中在两个多聚谷氨酰胺区的编码序列。与数据库中的同源
序列比对发现, 它们与来源于普通小麦、一粒小麦、野生
二粒小麦和硬粒小麦的 α/β-醇溶蛋白基因序列高度相似,
最高达 99.9%, 而与 γ-醇溶蛋白、ω-醇溶蛋白差异明显,
相似度为仅 50%左右。
生物信息学分析表明, 在获得的 17 个 α/β-醇溶蛋白
基因中, 12个成员为假基因, 比例为 70.6%。12个假基因
中出现的提前终止密码子共 21个, 其中 10个出现于特征
II区, 5个出现于 N端重复区, 3个出现于多聚谷氨酰胺 I
区, 2个出现于多聚谷氨酰胺 II区, 1个出现于特征 I区。
提前终止密码子的产生均为单碱基替换所致, 其中 20 个
的C被T替换, 导致编码谷氨酰胺(Q)的密码子CAA/CAG
转变为终止密码子 TAA/TAG; 1个的 T被 A替换, 导致编
码赖氨酸(L)的密码子 TTG转变为终止密码子 TAG。另外
5个 α/β-醇溶蛋白基因(Gli-Xy54-1、Gli-Xy54-2、Gli-Xy54-
3、Gli-Xy54-7和 Gli-Xy54-13)具有完整的编码框, 分别编
码 291、310、311、287和 317个氨基酸残基。
将 5个基因推导的氨基酸序列和 GenBank数据库中
α/β-醇溶蛋白的氨基酸序列进行比对分析, 5个多肽序列
与已知的 α/β-醇溶蛋白序列都具有 α/β-醇溶蛋白的典型
特征, 含有 20个氨基酸组成的信号肽(MKTFLILALLAIV
ATTATTA)、N端重复区、多聚谷氨酰胺 I区、特征 I区、
多聚谷胺酰胺 II 区和特征 II 区。序列比对表明信号肽、
特征 I区和特征 II区具有很强的保守性, 不同蛋白间的差
异主要集中在两个多聚谷氨酰胺区和重复区(图 2)。
在 5个推导的 α/β-醇溶蛋白序列中, N端重复区的氨
基酸数为 95 (Gli-Xy54-1和 Gli-xy54-7)或 100 (Gli-Xy54-
2、Gli-Xy54-3和 Gli-Xy54-13)两种, 在该区具有一致的重
复单元 PQPQPFP 和 PQQPY。另外发现有多个单碱基突
变, 主要导致脯氨酸(P)和亮氨酸(L)、脯氨酸(P)和谷氨酰
胺(Q)、脯氨酸(P)和精氨酸(R)以及脯氨酸(P)和丝氨酸(S)
之间的互变。大多数 α/β-醇溶蛋白在特征区有 6个保守的
半胱氨酸残基(C), 其中 4个位于特征 I 区, 2个位于特征
II区[6,19]。本研究获得的 5个 α/β-醇溶蛋白序列在特征区
均有 6个保守的半胱氨酸残基(C), 且 4个位于特征 I区, 2
个位于特征 II 区, 未发现有额外半胱氨酸残基(C)的出现
或保守半胱氨酸残基(C)被替换。
2个多聚谷氨酰胺区的存在是醇溶蛋白不同于其他
谷蛋白的特征之一, 其氨基酸组成几乎全部为谷氨酰胺
残基。谷氨酰胺残基的数目在不同的 α/β-醇溶蛋白间变化
较大, 这也通常是决定醇溶蛋白大小的主要因素。比较
Gli-Xy54-1、 Gli-Xy54-2、 Gli-Xy54-3、 Gli-Xy54-7 和
Gli-Xy54-13 与其他醇溶蛋白的多聚谷氨酰胺区发现, 在
多聚谷氨酰胺 I 区, 主要是谷氨酰胺(Q)数量的变化, 其
中 Gli-Xy54-2、Gli-Xy54-3和 Gli-Xy54-13的第 4位均由
谷氨酰胺(Q)突变为丙氨酸(A)。而多聚谷氨酰胺 II区在氨
基酸残基的数量和种类上均有较大变化, 出现了多个非
谷氨酰胺残基, 其中 Gli-Xy54-1的第 3、第 4、第 5、第 6
位均由谷氨酰胺 (Q)突变为组氨酸 (H); Gli-Xy54-2、
Gli-Xy54-3 和 Gli-Xy54-13 的第 8 位均由由谷氨酰胺(Q)
突变为谷氨酸(E), 第 13 和第 21位均由谷氨酰胺(Q)突变
为亮氨酸(L), 第 25位均由谷氨酰胺(Q)突变为精氨酸(R),
另外Gli-Xy54-2和Gli-Xy54-3的第 22位均由谷氨酰胺(Q)
突变为组氨酸(H)(图 2)。
2.3 α/β-醇溶蛋白中乳糜泻病诱发因子的分析
已发现不同 α/β-醇溶蛋白中主要存在 4 种乳糜泻病
诱发因子 , 即 Gliα-α (QGSFQPSQQ)、Gliα-α2 (PQPQL
PYPQ)、Gliα-α9 (PFPQPQLPY)和 Gliα-α20 (FRPPQQP
YPQ) [13,20]。在来源于不同基因组的 α/β-醇溶蛋白之间,
该 4种乳糜泻病诱发因子的分布以及 2个多聚谷氨酰胺区
的平均长度有明显的差异。一般情况下, 来源于 A基因组
的 α/β-醇溶蛋白含有 Gliα-α9 和 Gliα-α20 2 种诱发因子,
而没有完整的 Gliα-α 和 Gliα-α2, 且其多聚谷氨酰胺 I 区
平均长度最长; 由 B基因组编码的 α/β-醇溶蛋白不含这 4
种乳糜泻病诱发因子中的任意一种, 且其多聚谷氨酰胺
II区平均长度最长; 而由 D基因组编码的 α/β-醇溶蛋白常
含有 1~4 种乳糜泻病诱发因子。据此, 我们将来自小偃
54 的 5 个 α/β-醇溶蛋白基因初步定位, 推测 Gli-Xy54-7
可能定位于 6A 染色体, Gli-Xy54-2、Gli-Xy54-3 和 Gli-
Xy54-13可能来源于 6B染色体, Gli-Xy54-1可能来源于 6D
染色体(表 1)。
2.4 α/β-醇溶蛋白基因的聚类分析
同源性分析表明, 16个 α/β-醇溶蛋白聚为一大类, 其
中本研究克隆到的 Gli-Xy54-7 与来自 A 染色体组的 α/β-
醇溶蛋白序列(DQ002572、DQ002570、AAZ73728 和
DQ401696)聚为一小支 ; Gli-Xy54-2、Gli-Xy54-3 和
Gli-Xy54-13 与来自 B 染色体组的 α/β-醇溶蛋白序列
(AAA96522、AAA34275和 P04725)聚为一小支; Gli-Xy54-
1 与来自 D 染色体组的 α/β-醇溶蛋白序列(ABQ52112、
ABQ52114、ADM96163 和 DQ002595)聚为一小支。3
1500 作 物 学 报 第 37卷


图 2 从小偃 54 中分离的 5 个 α/β-醇溶蛋白基因推导的氨基酸序列与其他 11 个已知序列的比对
Fig. 2 Alignment of the deduced amino acid sequences from five α/β-gliadin genes cloned in this work and other eleven known genes pre-
viously isolated from common wheat or related species

表 1 来自小偃 54 的 5 个 α/β-醇溶蛋白中具有的乳糜泻病诱发因子的数量及 2 个多聚谷氨酰胺区的氨基酸残基数
Table 1 Celiac disease inducing epitopes and the numbers of amino acid residues in the two polyglutamine domains of the four α/β-gliadins
from Xiaoyan 54
α/β-醇溶蛋白
α/β-gliadin
Gliα-α9 Gliα-α20 Gliα-α Gliα-α2 多聚谷氨酰胺 I区
Polyglutamine domain I
多聚谷氨酰胺 II区
Polyglutamine domain II
Gli-Xy54-1 1 1 0 1 15 16
Gli-Xy54-2 0 0 0 0 16 27
Gli-Xy54-3 0 0 0 0 17 27
Gli-Xy54-7 1 1 0 0 19 8
Gli-Xy54-13 0 0 0 0 23 27
第 8期 张晓霞等: 普通小麦品种小偃 54中 α/β-醇溶蛋白编码基因的克隆与序列分析 1501


个 ω-醇溶蛋白序列和 3个 γ-醇溶蛋白序列分别聚为另外 2
个独立的类群(图 3)。该聚类分析结果与上述依据乳糜泻
诱病因子分布及 2个多聚谷氨酰胺区长度对 Gli-Xy54-1、
Gli-Xy54-2、Gli-Xy54-3、Gli-Xy54-7和 Gli-Xy54-13的染
色体定位结果一致。

图 3 醇溶蛋白基因的聚类分析
Fig. 3 Phylogenetic analysis of gliadin genes

3 讨论
虽然前人发现醇溶蛋白对小麦加工品质有较大影响,
但关于普通小麦醇溶蛋白基因的系统研究甚少。本研究建
立了利用 PCR 从普通小麦基因组 BAC 文库中筛选含有
α/β-醇溶蛋白基因序列 BAC 克隆的有效方法, 首次从优
质小麦品种小偃 54中鉴定出了 9个阳性 BAC克隆, 旨在
为将来系统研究 α/β-醇溶蛋白的基因组成、表达与功能奠
定基础。我们从 9 个 BAC 克隆中鉴定出了 17 个不同的
α/β-醇溶蛋白基因。由于普通小麦基因组的高度复杂性,
我们所筛选到的 9 个 BAC 克隆是否包含所有的 α/β-醇溶
蛋白编码基因尚待进一步研究。
α/β-醇溶蛋白基因的拷贝数在不同小麦品种和祖先
种中有较大差异 , 其拷贝数从 25 到 150 不等 [21-23]。
Anderson等[21]认为, α/β-醇溶蛋白基因中有较大比例的假
基因, 约 50%左右。Van Herpen等[13]研究发现, 部分二倍
体小麦中 α/β-醇溶蛋白基因序列中约 87%的序列为假基
因, 进一步支持了上述观点。本研究在小偃 54 中共克隆
到 17条 α/β-醇溶蛋白基因序列, 其中有 12条序列为假基
因, 假基因比例为 70.6%。较高数量的 α/β-醇溶蛋白假基
因可能在多倍体小麦形成之前就已经存在于二倍体物种
中[24]。Anderson 等[21]认为由于 α/β-醇溶蛋白基因具有丰
富的谷氨酰胺密码子 CAA和 CAG, 而 C-T替换产生提前
终止密码子可能是导致 α/β-醇溶蛋白基因序列中假基因
比例高的一个主要原因。本研究发现导致假基因出现的提
前终止密码子中 95%是此种单碱基突变所致 , 支持了
Anderson 等[21]关于 α/β-醇溶蛋白假基因编码区中提前终
止密码子产生原因的推测。
Van Herpen等[13]研究了 230个二倍体小麦的 α/β-醇
溶蛋白基因, 发现 Gliα-α9、Gliα-α20、Gliα-α 和 Gliα-α2
这 4 种乳糜泻病诱发因子的分布和两个多聚谷氨酰胺重
复区的平均长度在不同基因组间有明显差异。朱西平等[25]
根据推导氨基酸序列所具有的 4种乳糜泻病诱发因子、多
聚谷氨酰胺重复区的长度及相似性分析, 对普通小麦品
种中克隆的 α/β-醇溶蛋白基因进行了染色体定位, 并用
中国春缺体-四体系对该染色体定位方法进行了验证。本
研究发现 Gli-Xy54-1、Gli-Xy54-2、Gli-Xy54-3、Gli-Xy54-7
和 Gli-Xy54-13推导的氨基酸序列间在乳糜泻病诱发因子
分布方面具有明显差异, 2 个多聚谷氨酰胺区的长度亦有
明显不同。据此我们推测 Gli-Xy54-7 来源于 6A 染色体;
Gli-Xy54-2、Gli-Xy54-3和 Gli-Xy54-13来源于 6B染色体;
Gli-Xy54-1来源于 6D染色体。后继的聚类分析也与此推
测的染色体定位结果一致。
在我们克隆到的 5 个具有完整编码框的 α/β-醇溶蛋
白基因中, Gli-Xy54-2、Gli-Xy54-3和 Gli-Xy54-13的推导
氨基酸序列不含 4种乳糜泻病诱发因子(Gliα-α、Gliα-α2、
Gliα-α9和 Gliα-α20)中的任意一种, 这 3 个基因在未来培
育有益于人类健康的小麦品种中可能有重要利用价值。

致谢: 对中国科学院遗传与发育生物学研究所植物细胞
与染色体工程国家重点实验室樊华杰、李斌、秦焕菊、刘
昕和刘坤凡在实验材料的准备、实验技术的指导及实验试
剂订购方面的帮助表示衷心的感谢。
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