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华中农大何予卿教授Nature子刊发表新成果
阅读:589 发布时间:2014-9-15增强谷物的营养品质,有利于改善人体的营养和健康。水稻、小麦、玉米和大麦,这些谷类作物的籽粒是人类食物的重要蛋白来源。现在世界上还有近乎三分之一的人口存在营养不良,因为蛋白、维生素和其他微量元素的缺乏患上各种疾病。近年来,人们对高品质谷物的需求在持续增长。
水稻籽粒的90%以上都是淀粉和蛋白,包括谷蛋白、醇溶谷蛋白、球蛋白和白蛋白四种籽粒蛋白。籽粒蛋白质含量(GPC)是决定谷物营养品质的关键决定因素,水稻GPC主要由谷蛋白和醇溶谷蛋白组成,尤其是谷蛋白有着很高的营养价值。
GPC一直是提高水稻籽粒营养品质的热门靶标。水稻GPC由复杂的多基因家族和多肽混合物决定,就算几个结构基因发生突变对GPC的影响也不大。
现在,人们已经从各种突变谷物中分离出了许多影响GPC的基因/调控子,并且通过遗传作图鉴定了大量数量性状基因座。然而,此前人们并未克隆到控制水稻GPC的QTL,对GPC的调控机制知之甚少。(延伸阅读:华中农大张启发院士PNAS文章)
日前,华中农业大学的研究团队鉴定了一个重要的调控蛋白,该蛋白对水稻的籽粒蛋白含量和营养品质有着显著的影响。这一成果于九月十一日发表在Nature Communications杂志上。文章的通讯作者是,华中农业大学生命科学技术学院的何予卿教授。
研究人员发现,水稻的数量性状基因座(QTL)?qPC1,通过调控籽粒蛋白的合成和累积控制着GPC。?qPC1编码一个氨基酸转运蛋白?OsAAP6,该蛋白是水稻GPC的正向调节子,OsAAP6的高表达与高GPC相关。OsAAP6能显著增强根系对氨基酸的吸收,还能影响多种氨基酸的分布。此外,OsAAP6 5′非翻译区的顺式调控元件中存在两个常见突变,这些突变与籼稻的GPC多样性有关。