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中國科學(xué)院華南植物園分子生物分析及遺傳改良研究中心研究員侯興亮課題組胡一龍和周麗夢，研究揭示了調(diào)控植物種子貯藏蛋白積累的新機制。相關(guān)研究近日在線發(fā)表于《植物生理學(xué)》。

種子是裸子植物和被子植物特有的繁殖體，直接關(guān)系到物種的種族延續(xù)，且與人類的食物來源息息相關(guān)。種子含有豐富的貯藏物質(zhì)，主要類型包含油脂、蛋白質(zhì)和淀粉等。其中，種子蛋白是人類食物中最重要的蛋白質(zhì)來源。深入挖掘影響種子蛋白含量的關(guān)鍵基因，不僅能夠增強對植物種子發(fā)育這一復(fù)雜生物學(xué)過程的認知，還將為改善作物的相關(guān)經(jīng)濟性狀提供理論依據(jù)。

研究人員在揭示赤霉素（GA）調(diào)控種子胚胎形態(tài)發(fā)育分子機制的基礎(chǔ)上，進一步對GA在種子貯藏物質(zhì)積累過程中的角色進行了研究，發(fā)現(xiàn)外施GA降低種子貯藏蛋白的積累，而GA合成突變體則表現(xiàn)為種子貯藏蛋白含量升高，表明GA參與種子貯藏物質(zhì)積累的調(diào)控。同時，GA信號負調(diào)控因子DELLA蛋白家族成員RGL3（RGA LIKE-3）突變后種子貯藏蛋白含量下降，而在其過表達轉(zhuǎn)基因植株中則升高。

深入研究發(fā)現(xiàn)，RGL3與調(diào)控種子貯藏蛋白積累的關(guān)鍵因子ABI3（ABSCISIC ACID INSENSITIVE 3）直接互作，并作為ABI3的轉(zhuǎn)錄共激活子來促進種子貯藏蛋白合成相關(guān)基因的表達，從而促進種子貯藏蛋白積累。值得一提的是，RGL3同源基因廣泛地存在于單雙子葉植物基因組中，有些不會影響植物的正常生長發(fā)育，這為高蛋白精準育種提供了一個有利的分子靶點。（朱漢斌 周飛）

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1093/plphys/kiaa114