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高粱(Sorghum)属于禾本科、高粱属,是仅次于小麦、水稻和玉米的第四大粮食作物,其籽粒在农业、食品业、饲料业、酿造业、能源业、医药业等多样的产业中被广泛利用。醇溶谷蛋白是高粱种子蛋白质的主要成分,占种子全蛋白含量的50%~70%。醇溶谷蛋白由23-25kD的α、16-20kD的β和28kD的γ蛋白质组成;它们的多肽链在发育的胚乳细胞的内质网上被合成后,最终被蓄积成内质网由来型的蛋白体。蓄积的醇溶谷蛋白对高粱蛋白质的生化性状和营养性状起着决定性的作用。 在本研究,为了获得多样的高粱蛋白质遗传资源、为高粱蛋白质的遗传育种学研究提供素材,采用十二烷基硫酸钠—聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术、筛选起源于国内外的具有多样胚乳性状的308份高粱种质资源、分析其种子醇溶谷蛋白的表型特征。通过本研究,我们发掘出具有11种醇溶谷蛋白表型的多样种质。在α-醇溶谷蛋白的电泳图谱上,对照种质的α-醇溶谷蛋白被分离成4条带,分别被编号为α1、α2、α3和α4;与对照种质相比,别的种质的α-醇溶谷蛋白被发现具有3条带和2条带的多样带型,一些有着3条α蛋白带的种质被观察到具有特定条带的多型性。在γ-醇溶蛋白的电泳图谱上,有些种质的γ-醇溶谷蛋白显示了较高或者较低的染色强度。在β-醇溶谷蛋白的电泳图谱上,部分种质的β-醇溶谷蛋白显示了较高的染色强度,而个别种质的β-醇溶谷蛋白几乎不被染色。这些结果表明了高粱种质种子醇溶谷蛋白在多肽链组成、分子量和表达量等生化性状上具有多样性,揭示了高粱醇溶谷蛋白具有复杂的分子构成与遗传机制。 这项工作为高粱醇溶谷蛋白的分子构成解析及其合成与蓄积的遗传调控机制的解明奠定了基础,有望为高粱蛋白质营养品质的育种研究提供理论依据和多样素材,对于满足社会对高粱蛋白质的多样化需求具有重要意义。在下一步的研究中,将进行所发掘种质的醇溶谷蛋白分子的蛋白组学分析和遗传学研究。