水稻谷蛋白突变体的研究现状与展望

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1、中国农业科学2003，3（64）：353-359ScientiaAgriculturaSinica水稻谷蛋白突变体的研究现状与展望郑天清1，沈文飚1，朱速松1，翟虎渠2，万建民1（1南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室，江苏省植物基因工程研究中心，南京210095；2中国农业科学院，北京100081）摘要：水稻（OryzasativaL.）是基因组研究的模式植物。随着培育功能性专用品种日渐成为水稻育种的重要目标，作为研究真核生物基因表达调控理想材料的谷蛋白突变体也为功能性专用水稻品种的选育提

2、供了优良的遗传资源。利用低谷蛋白突变体可以培育肾脏病和糖尿病患者专用的低谷蛋白水稻品种。笔者在概述水稻谷蛋白突变体的主要类型及其突变的遗传规律的基础上，结合其它作物中的成功范例着重介绍了低谷蛋白突变体的研究现状，探讨了后基因组学时代适用于功能性育种的水稻谷蛋白突变体的相关研究方向。关键词：水稻（OryzasativaL.）；谷蛋白突变体；功能性水稻育种；分子机理研究StatusandPerspectivesontheResearchesofRiceGIuteIinMutantsZHENGTian-q

3、ing1，SHENWen-biao1，ZHUSu-song1，ZHAIHu-qu2，WANJian-min1（1StateKeyLaboratoryofCropGeneticsandGermplasmEnhancement，JiangsuPlantGeneEngineeringCenter，NanjingAgriculturalUniversity，Nanjing210095；2ChineseAcademyofAgriculturalSciences，Beijing100081）Abstract：R

4、ice（OryzasativaL.）isamodelplantforgenomicresearches.Astheraisingoffunctionalricebreedingforspecialusage，glutelinmutantsplaymoreandmoreimportantroleinthefunctionalbreedingaswellasintheresearchesoneukaryoticgeneexpressionregulation.Thericecultivarspecial

5、forthepatientssufferingfromkidneydiseaseanddiabetecouldbedevelopedfromthericeglutelinmutants.Currentresearchesoncharac-terization，mutationmechanismandbreedingusageofvariousriceglutelinmutants，especiallythelowglutelincontentcultivarswerediscussedinthisp

6、aperwithperspectivesonthetrendsoftheglutelinmutantresearchesintheeraofpost-genomics.Keywords：Rice（OryzasativaL.）；Glutelinmutant；Functionalricebreeding；Molecularmechanismre-searches大多数谷类作物种子的贮藏蛋白以醇溶性蛋白如，肾脏病患者和部分糖尿病患者肾机能不全，存在为主，且只存在于一种蛋白体（proteinbody，以下简

7、蛋白质代谢障碍，不能食用普通大米，一般均食用代称PB）中，但水稻胚乳贮藏蛋白分别贮存在相互独制品。以低谷蛋白突变体为材料可以培育肾脏病和立的PBⅠ和PBⅡ中，并以PBⅡ中溶于稀酸稀碱的糖尿病患者专用的低谷蛋白水稻品种，如低谷蛋白谷蛋白（glutelins）为主［1］。水稻谷蛋白基因是真核品种LGC-1（lowglutelincontent-1）［2］。另一方面，生物基因表达调控的模式系统，其突变体为研究谷高谷蛋白突变体稻米中的可吸收蛋白含量增加，提蛋白聚积过程的基因表达调控提供了理想的材料。高了稻米

8、的营养品质［3］。笔者系统分析了适用于另一方面，由于谷蛋白是仅次于淀粉的水稻胚乳组功能性水稻育种的谷蛋白突变体的研究现状，并对分并易为人体所吸收，它已经成为水稻遗传改良的其分子机理及育种利用研究作展望。重要对象之一，各种谷蛋白突变体为满足不同人群需要的功能性水稻育种提供了优良的种质资源。例1水稻谷蛋白突变体的几种类型收稿日期：2002-10-25基金项目：国家自然科学基金资助项目（30170570）、江苏省自然科学基金资助项目（Q200036）和农业部948资助项目（