摘要
醇溶蛋白是玉米（Zea mays L.）种子蛋白质的主要成分。玉米醇溶蛋白主要由多基因家族编码的21–27kDa的α、17–18kDa的β、10–14.4kDa的δ组分组成。这些组分分别占醇溶蛋白总量的：70–85%、10–15%、1–5%。其中，α组分由z1A、z1B、z1C和z1D超基因家族所编码；β组分由单拷贝基因z2β15编码；δ组分由dzs10和dzs18基因所编码。醇溶蛋白的生成与蓄积涉及其基因表达、翻译与翻译后调节过程，相关研究已报道了3个α-zein信号肽突变基因（fl2、fl4、De-B30）、1个γ-zein突变基因（Mc）、1个参与α-zein转录的基因（o2），1个参与α、γ-zein合成的基因（o7），1个参与蛋白体形成的基因（o1），1个蛋白体的膜蛋白基因（fl1）。开展玉米种子蛋白质的遗传育种研究，有必要通过多样醇溶蛋白突变体的开发利用研究，鉴定关于醇溶蛋白性状形成的未知基因。 近年来，本实验室确立了基于玉米花粉生殖细胞N-甲基-N-亚硝基脲（MNU）诱变技术，与已报道的诱变技术相比，该技术显著提高了玉米基因组内的广谱诱变效率。在本研究中，通过筛查野生型玉米自交系（A378）的花粉生殖细胞的MNU诱变所得M2–M3群体性状，获得了纯合基因型的植株突变体16份（ZMPM系列）、籽粒突变体41份（ZMKM系列），并对其秆型、叶形、粒型性状进行了表征；采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术（SDS-PAGE）分析了所得植株与籽粒突变体的醇溶蛋白性状，获得并且表征了一个α1组分高量增加（α1z-H）突变体、两个α2组分高量增加（α2z-H1、α2z-H2）突变体、两个α1与α2组分均高量增加（α1/α2z-H1、α1/α2z-H2）突变体；采用液相色谱质谱联用（LC-MS/MS）技术对所得醇溶蛋白突变体相关蛋白进行了鉴定。 本研究所得的玉米醇溶蛋白突变体是玉米功能基因组学研究与多样化育种时代下关于玉米醇溶蛋白性状形成的未知功能基因鉴定的有用素材，对于该类蛋白生成蓄积调控机制的全面阐明以及玉米种子蛋白质营养品质育种研究具有重要的理论指导与实践意义。
NETL