小麦是我国第二大口粮作物,因含有独特的面筋蛋白而能够被加工成多种面食品。醇溶蛋白是面筋蛋白的重要组成部分,家族成员众多且结构复杂,醇溶蛋白家族基因对加工品质的影响尚不明确。本研究在全基因组水平挖掘小麦γ-醇溶蛋白并分析其表达,鉴定到两个高表达γ-醇溶蛋白,γ-1和γ-2,分别由Compound C体内实验剂量γ-1D和γ-1B基因编码;CRISPR/Cas9敲除γ-1和γ-2后显著提高了小麦加工更多品质;在自然群体中筛选到Y-1两种等位变异类型proteinⅠ和proteinⅡ,其中proteinⅠ是显著改善加工品质的优异单倍型;γ-醇溶蛋白含大量arsenic remediation乳糜泻致敏肽段,γ-1和γ-2CRISPR/Cas9株系的麸质含量显著降低,为创制低致敏性小麦提供新的思路。鉴定到一个低麸质突变体lgp1,其谷蛋白和醇溶蛋白含量极低且不能形成面筋;通过图位克隆精细定位到γ-1D基因,其编码的γ-1信号肽A19V突变导致信号肽切割异常;结构上,出现ER变形、类自噬体结构、储藏蛋白排到质外体空间等;生理上,剧烈的ER Stress导致细胞死亡、储藏蛋白被降解、淀粉合成被抑制,籽粒表现为皱缩干瘪。综上,系统解析了醇溶蛋白序列变异及其与面筋特性和加工品质的分子调控机制,不仅为品质遗传改良提供重要基因资源,对于低麸质小麦新品种培育也具有重要理论和实践意义。