據(jù)勁馬生物ELISA課題組報道：《美國科學(xué)院院刊》（PNAS）在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所巫永睿研究組與美國羅格斯大學(xué)教授Joachim Messing研究組合作的題為Maize endosperm-specific transcription factors O2 and PBF network the regulation of protein and starch synthesis 的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)玉米胚乳特異轉(zhuǎn)錄因子O2和PBF同時調(diào)控儲存蛋白和淀粉合成基因表達，為培育高產(chǎn)玉米提供了新思路。

　　在作物育種中，營養(yǎng)品質(zhì)和產(chǎn)量同等重要，然而這兩個關(guān)鍵農(nóng)藝性狀常常相互對立。當(dāng)產(chǎn)量提高時，品質(zhì)容易下降；當(dāng)品質(zhì)提高時，產(chǎn)量受到影響。因此，作物遺傳學(xué)家和育種工作者對如何產(chǎn)生品質(zhì)好卻不低產(chǎn)的品種抱持著濃厚興趣，希望通過分子和遺傳手段使這兩個看似矛盾的性狀統(tǒng)一起來。O2和PBF是玉米胚乳特異轉(zhuǎn)錄因子，一直以來，不同實驗室關(guān)于它們的研究主要集中在調(diào)控儲存蛋白表達方面。玉米主要儲存蛋白是醇溶蛋白，占總蛋白的60-70%。由于醇溶蛋白缺乏必需氨基酸賴氨酸和色氨酸，玉米籽粒的蛋白品質(zhì)很差。O2突變體中醇溶蛋白下降60%，其它富含賴氨酸和色氨酸的蛋白上升，zui終使玉米蛋白品質(zhì)接近牛奶的品質(zhì)。然而，以O(shè)2為基礎(chǔ)材料育成的蛋白玉米卻在推廣上遭遇困難，主要原因是O2影響了產(chǎn)量。

　　植生生態(tài)所的研究人員通過一系列遺傳和生化實驗發(fā)現(xiàn)O2粒重下降的原因是淀粉合成受到影響。在雙突變PbfRNAi;O2中，粒重和淀粉合成下降更為顯著。通過RNA-Seq分析，研究人員發(fā)現(xiàn)在單突變和雙突變中主要是糖和蛋白代謝途徑的基因表達受到顯著影響。研究人員又通過轉(zhuǎn)錄激活、EMSA和免疫共沉淀等實驗證明了淀粉合成復(fù)合體中兩個關(guān)鍵基因PPDKs和淀粉合成酶III（SSIII）直接受到O2和PBF調(diào)控，SSIIa和SBE1間接受到O2和PBF調(diào)控。由此推論這些基因下調(diào)的合力導(dǎo)致了淀粉合成的下降，進而影響粒重。該工作證明了O2和PBF同時調(diào)控玉米蛋白品質(zhì)和粒重，提出將來培育蛋白玉米可用RNAi直接沉默醇溶蛋白基因，從而避免用O2突變體影響淀粉合成和粒重。

　　該研究工作在中科院先導(dǎo)A分子模塊設(shè)計育種專項、國家自然科學(xué)基金委、中科院分子植物科學(xué)創(chuàng)新中心資助下，由助理研究員張志勇、楊俊和博士研究生鄭喜喜在巫永睿和Joachim Messing指導(dǎo)下完成。上海勁馬生物作為中科院長期合作伙伴，我司提供BIM品牌一系列植物ELISA試劑盒檢測，對玉米ELISA試劑盒檢驗擁有豐富的臨床經(jīng)驗，咨詢。

玉米胚乳特異轉(zhuǎn)錄因子O2和PBF同時影響蛋白品質(zhì)和粒重