據(jù)勁馬生物ELISA課題組報(bào)道：《美國(guó)科學(xué)院院刊》（PNAS）在線發(fā)表了中國(guó)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(guó)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(shí)調(diào)控儲(chǔ)存蛋白和淀粉合成基因表達(dá)，為培育高產(chǎn)玉米提供了新思路。

　　在作物育種中，營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和產(chǎn)量同等重要，然而這兩個(gè)關(guān)鍵農(nóng)藝性狀常常相互對(duì)立。當(dāng)產(chǎn)量提高時(shí)，品質(zhì)容易下降；當(dāng)品質(zhì)提高時(shí)，產(chǎn)量受到影響。因此，作物遺傳學(xué)家和育種工作者對(duì)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(gè)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(shí)驗(yàn)室關(guān)于它們的研究主要集中在調(diào)控儲(chǔ)存蛋白表達(dá)方面。玉米主要儲(chǔ)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(shí)驗(yàn)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(dá)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(shí)驗(yàn)證明了淀粉合成復(fù)合體中兩個(gè)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(jìn)而影響粒重。該工作證明了O2和PBF同時(shí)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(jì)育種專項(xiàng)、國(guó)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(zhǎng)期合作伙伴，我司提供BIM品牌一系列植物ELISA試劑盒檢測(cè)，對(duì)玉米ELISA試劑盒檢驗(yàn)擁有豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)，咨詢。

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