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转录因子调节玉米种子中淀粉和蛋白质的积累

日期:2019-05-30 作者:上海迈其生物科技有限公司 来源:http://www.microgene.com.cn/

谷物籽粒主要由胚乳组成,其中碳水化合物和醇溶蛋白作为主要营养成分分别储存在淀粉粒(starch granulesSGs)或者沉积在蛋白体(protein bodiesPBs)或蛋白质贮存液泡(protein storage vacuolesPSVs)中。研究发现,ZmNAC128 and ZmNAC130可能在胚乳灌浆阶段具有冗余的功能,通过RNAi降低ZmNAC128ZmNAC130的表达会导致籽粒萎缩并且淀粉和蛋白质积累显著减少。进一步对淀粉生物合成的基因的表达分析发现,ZmNAC128ZmNAC130调节Bt2brittle2Bt2Sh2组成的AGPaseadenosine diphosphate glucose pyrophosphorylase)是玉米胚乳淀粉合成中的限速步骤)的转录并降低其蛋白水平,从而导致淀粉合成受阻。研究还发现,ZmNAC128ZmNAC130减少也会导致玉米醇溶蛋白和其他蛋白的积累显著降低。ZmNAC128ZmNAC130可以特异性地激活16-kDa γ-玉米醇溶蛋白基因的表达。进一步研究发现,ZmNAC128ZmNAC130存在共同的顺式元件结合位点ACGCAA,这也解释了ZmNAC128ZmNAC130功能的冗余。总之,该研究表明玉米胚乳特异性转录因子ZmNAC128ZmNAC130可以通过调节关键淀粉生物合成酶和主要种子蛋白的表达来协调淀粉和蛋白质的积累。

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