玉米醇溶蛋白突變性狀的分子表征.pdf

1、玉米種子是重要的蛋白質(zhì)資源，在農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥等多樣領(lǐng)域中被廣泛利用。醇溶蛋白是玉米種子蛋白的主要成分，一定程度上決定著玉米蛋白的理化性質(zhì)與營養(yǎng)品質(zhì)。玉米醇溶蛋白由多基因家族所編碼而成的27-28kD的γ、21-27kD的α、17-18kD的β、10-14.4kD的δ組分組成。在發(fā)育的玉米胚乳細(xì)胞中，醇溶蛋白多肽鏈在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)被合成后，最終蓄積成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)衍生的球狀蛋白體。其中，β與γ通過二硫鍵蓄積在蛋白體外層，α與δ組分蓄積在蛋白體內(nèi)部。

2、蓄積的醇溶蛋白含有高量的含硫氨基酸與疏水性氨基酸、低量的賴氨酸和色氨酸，有著難溶解、難消化、賴氨酸與色氨酸含量低等營養(yǎng)缺陷。本實驗室從玉米自交系中發(fā)掘出了分別具有α0組分特異表達(dá)、β組分分子量偏高、γ組分缺失、δ組分缺失性狀的系列突變體。這些突變性狀分別起因于單基因突變，被命名為α0z-E、βz-HM、γz-Lack、δz-Lack。
　　 為了闡明這些突變對玉米醇溶蛋白表達(dá)模式的影響，揭示其在該類蛋白合成蓄積中的功能信息，探究

3、其與玉米外觀性狀表達(dá)間的關(guān)系。本研究在對這些突變體的植株、果穗與胚乳外觀性狀進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，采用以SDS-PAGE與LC-MS/MS為核心的蛋白組學(xué)技術(shù)對其醇溶蛋白性狀的分子構(gòu)成進(jìn)行了表征鑒定。外觀性狀分析結(jié)果顯示:這些突變體的株高、穗位高、穗長、行粒數(shù)的遺傳穩(wěn)定性差，易受環(huán)境條件影響，是典型的數(shù)量性狀;粒型、粒色具有穩(wěn)定的可遺傳性，可能是受單基因或主基因調(diào)控的質(zhì)量性狀;株高與穗位高、穗長與行粒數(shù)呈正相關(guān)，可能在其遺傳調(diào)控與性狀表

4、達(dá)方面具有關(guān)聯(lián)性。醇溶蛋白分子構(gòu)成解析結(jié)果顯示:與野生型自交系(PC130)的醇溶蛋白性狀相比，α0z-E是部分α2蛋白的變異表達(dá)性狀;βz-HM是β前體的表達(dá)性狀;γz-Lack、δz-Lack性狀未從數(shù)據(jù)庫中得到玉米γ、δ蛋白的鑒定信息，但可能與水稻、甘蔗、云杉等植物的一些未知蛋白和EF-1有關(guān)。這些結(jié)果指出α0z-E、βz-HM、γz-ack、δz-Lack突變是調(diào)控玉米醇溶蛋白合成表達(dá)的基因突變，與胚乳外觀性狀可能有著關(guān)聯(lián)性。本