玉米醇溶蛋白性狀改變對農(nóng)藝性狀與胚乳蛋白體消化性的影響.pdf

1、玉米種子是重要的蛋白質資源，在農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥等多樣領域中被廣泛利用。醇溶蛋白是玉米種子儲藏蛋白的主要成分，對玉米蛋白的營養(yǎng)品質起著決定性作用。玉米醇溶蛋白由多基因家族編碼而成的γ（27 kD）、α（21-27 kD）、β（17-18 kD）和δ（10-14.4 kD）組分組成，這些組分在發(fā)育胚乳細胞的糙面型內(nèi)質網(wǎng)被合成，最終蓄積成內(nèi)質網(wǎng)衍生的球狀蛋白體。與水稻谷蛋白、豆類球蛋白相比，玉米醇溶蛋白含有高量的疏水氨基酸和含硫氨基酸、低量的

2、賴氨酸，因而具有難溶解、難消化、氨基酸平衡性差等營養(yǎng)缺陷。為此，有必要開發(fā)具有多樣玉米醇溶蛋白突變性狀的遺傳資源，開展旨在實現(xiàn)玉米蛋白營養(yǎng)品質多樣化的遺傳育種研究。
　　本實驗室從玉米自交系中發(fā)掘出具有γ組分缺失、α0組分特異表達、β組分分子量偏高、δ組分缺失性狀的遺傳資源，將其作為突變體分別命名為γz-Lack、α0z-SE、βz-HM、δz-Lack。為了揭示這些變異對玉米農(nóng)藝性狀與醇溶蛋白營養(yǎng)品質的影響，為玉米蛋白營養(yǎng)品質遺

3、傳育種研究提供借鑒，本研究進行了玉米自交系醇溶蛋白性狀與農(nóng)藝性狀的關聯(lián)性分析以及醇溶蛋白突變體胚乳中蛋白體的體外消化性解析。結果如下：
　　1.農(nóng)藝性狀及其與醇溶蛋白性狀間的解析結果表明：（1）玉米自交系間的單株粒重、株高、穗位高有著明顯的多樣性，胚乳性狀呈現(xiàn)較大差異，果穗性狀和單株粒重間的關聯(lián)性較大；（2）βz-HW突變體在單株粒重、穗行、行粒數(shù)和穗長方面顯示極顯著差異，γz-Lack在株高和穗位高方面呈現(xiàn)極顯著差異，α0z-S

4、E在穗長和穗位高方面有著極顯著差異，而δz-Lack在穗行和穗長方面顯示顯著差異。這些結果可為玉米農(nóng)藝性狀與醇溶蛋白性狀間的關聯(lián)性研究提供借鑒。
　　2.通過玉米發(fā)育胚乳中蛋白體的提純關鍵環(huán)節(jié)的條件優(yōu)化，開發(fā)了最大量玉米蛋白體獲得的適宜方法，基于該方法蛋白體的獲得量是基于已報道方法獲得量的25倍左右；通過胃蛋白酶消化條件的優(yōu)化，將1.0mg/ml的胃蛋白酶濃度、50min的消化時間確立為玉米胚乳中蛋白體的最活躍體外消化條件。這些結

5、果可為玉米醇溶蛋白營養(yǎng)品質的準確評價提供技術支撐。
　　3.進而解析了4份玉米醇溶蛋白突變體胚乳中蛋白體的消化性，結果顯示：與野生型玉米自交系（PC130）相比，βz-HW蛋白體的消化率不顯著降低，γz-Lack蛋白體的消化率顯著降低，而α0z-SE、δz-Lack蛋白體的消化率顯著升高。這些結果表明醇溶蛋白各組分的性狀改變對玉米蛋白營養(yǎng)價值有著不同程度的影響，這樣的影響可能起因于相關突變體胚乳蛋白體中各組分間相互作用及由此導致的