玉米种子作为重要的蛋白质资源,在农业、食品、饲料、酿造、医药等多样的领域中被广泛利用。醇溶蛋白是玉米种子蛋白质的主要成分,对玉米蛋白质的营养品质起着决定性的作用。玉米醇溶蛋白主要由多基因家族编码的21-27kDa的α、17-18kDa的p、27-28kDa的γ和10-14.4kDa的δ组分组成。在发育的玉米种子中,醇溶蛋白在胚乳细胞的糙面内质网被合成后,最终蓄积成内质网衍生的难溶性球状蛋白体。其中,γ与p组分通过二硫键的相互结合以及与其它蛋白的结合蓄积在蛋白体表面；α与δ穿过β与γ组分,蓄积在蛋白体内部。与水稻、燕麦、豆类等作物的主要种子蛋白质相比,玉米醇溶蛋白含有高量的疏水性氨基酸与含硫氨基酸、低量的赖氨酸和色氨酸,有着难消化、赖氨酸等人体必需氨基酸含量低的营养缺陷。开发多样的玉米醇溶蛋白基因资源对于旨在改变玉米蛋白营养品质的遗传育种研究具有重要的理论与实践意义。本实验室的前期研究中,我们从玉米自交系中发掘出具有多样醇溶蛋白表型的系列代表性自交系。在本研究,采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)与液相色谱质谱/质谱联用(LC-MS/MS)技术,对所发掘代表性自交系的2代自交后代的醇溶蛋白性状进行了表征鉴定,通过与野生型白交系(PC130)相比,确证4份代表性自交系分别具有γ组分缺失、α1组分高量增加、p组分分子量偏高、δ组分缺失的可遗传突变性状,将其作为突变体分别命名为yz-Lack、α1z-H、 βz-HW, δz-Lack;采用SDS-PAGE技术,分析这些突变体与PC130之间正反交组合的F1与F2种子的醇溶蛋白性状,发现yz-Lack、βz-HW、δz-Lack性状分别受1个单基因的隐性变异调控,而alz-H性状起因于1个对α1特异条带组分的增加具有剂量效应的单基因变异。这些结果指出了玉米醇溶蛋白的性状表达受系列的功能基因所调控,揭示了该类蛋白性状表达遗传机制的复杂性。我们认为这些变异可能是调控玉米醇溶蛋白合成表达的基因突变、并影响该类蛋白的亚细胞蓄积状态,它们的定位克隆与机能解析研究有望促进该类蛋白合成表达遗传调控机制的全面阐明以及玉米蛋白营养品质多样化育种目标的实现。