玉米醇溶蛋白性狀改變對(duì)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(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儲(chǔ)藏蛋白的主要成分，對(duì)玉米蛋白的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)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(xì)胞的糙面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)被合成，最終蓄積成內(nèi)質(zhì)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(yíng)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(shí)現(xiàn)玉米蛋白營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)多樣化的遺傳育種研究。
　　本實(shí)驗(yàn)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(dá)、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(duì)玉米農(nóng)藝性狀與醇溶蛋白營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響，為玉米蛋白營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)遺

3、傳育種研究提供借鑒，本研究進(jìn)行了玉米自交系醇溶蛋白性狀與農(nóng)藝性狀的關(guān)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(jié)果如下：
　　1.農(nóng)藝性狀及其與醇溶蛋白性狀間的解析結(jié)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(guān)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(zhǎng)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(zhǎng)和穗位高方面有著極顯著差異，而δz-Lack在穗行和穗長(zhǎng)方面顯示顯著差異。這些結(jié)果可為玉米農(nóng)藝性狀與醇溶蛋白性狀間的關(guān)聯(lián)性研究提供借鑒。
　　2.通過(guò)玉米發(fā)育胚乳中蛋白體的提純關(guān)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(bào)道方法獲得量的25倍左右；通過(guò)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(shí)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(jié)

5、果可為玉米醇溶蛋白營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)提供技術(shù)支撐。
　　3.進(jìn)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(jié)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(jié)果表明醇溶蛋白各組分的性狀改變對(duì)玉米蛋白營(yíng)養(yǎng)價(jià)值有著不同程度的影響，這樣的影響可能起因于相關(guān)突變體胚乳蛋白體中各組分間相互作用及由此導(dǎo)致的