摘要
水稻(Orgt;^a sativa L.)是主要的粮食作物。谷蛋白与醇溶蛋白是水稻种子蛋白的主要成分,对稻米蛋白质营养品质起着决定性的作用。在野生型水稻胚乳中,谷蛋白被10个以上的结构基因所编码,由成熟型40kD a酸性与20kD a碱性组分组成;醇溶蛋白主要由其基因簇编码的13、14k D a组分组成。57k D a谷蛋白前体(glutelin precursors)在其分布于Cis-ER的mRNA编码下被合成,在小泡中介下经高尔基体输送进蛋白贮藏液泡,以成熟型组分蓄积成液泡型蛋白体;醇溶蛋白在其分布于PB-ER的mRNA编码下蓄积成E R衍生型蛋白体。截至目前研究已经促进了谷蛋白与醇溶蛋白的基因转录及转录后mRNA输送机制、翻译后区室化机制的阐明,但它们合成机制的研究未见报道。 突变体的开发与利用是鉴定未知功能基因的有效途径,近年来,本实验室确立了水稻两性生殖细胞N-甲基-N-亚硝基脲诱变(M NU)技术,该技术显著提高了光谱诱变效率,可为水稻功能基因组学研究与多样化育种所需丰富突变体开发提供高效的技术支撑。在本研究中通过筛查水稻品种(辽盐六号)生殖细胞的M NU诱变所得M2-M3群体性状获得了包括矮化、多分蘖、少分蘖、细卷叶、宽叶的纯合基因型植株突变体17份与包括心白、周白、粉质、糯质、小粒、宽厚粒,红褐种皮及紫黑颖的纯合基因型籽粒突变体15份,并对其植株与籽粒性状进行了表征;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种子贮藏蛋白性状,获得了一个57kD a谷蛋白前体大量生成、13kD a醇溶蛋白缺失的新型贮藏蛋白突变体GPGGU采用液相色谱-质谱联用(LC-MS/MS)技术对GPGG1突变体的相关蛋白进行了鉴定。 GPGG1突变体可能是关于谷蛋白与13kDa醇溶蛋白生成的基因突变材料,其利用研究对水稻贮藏蛋白合成机制的阐明以及水稻蛋白质营养品质的育种研究具有重要意义。