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发现ZmNAC126调控玉米胚乳淀粉合成机制
日期:2020-09-15 作者:未知 来源:Crop Journal 点击:
 玉米(Zea mays L.)是世界三大粮食作物之一,种植面积广泛,在动物饲料、工业原料和生物燃料等方面有重要的应用价值。淀粉是玉米籽粒中碳水化合物的主要储藏形式,其生物合成过程复杂,涉及一系列功能酶的参与。目前,参与玉米淀粉生物合成过程的功能基因基本都已被报道,但合成途径中存在的分子调控机制仍不清楚。
    近日,四川农业大学黄玉碧教授课题组在 The Crop Journal 在线发表了题为“Transcription factor ZmNAC126 plays an important role in transcriptional regulation of maize starch synthesis-related genes”的研究论文。作者通过基因共表达分析,筛选得到候选调控因子 ZmNAC126,并深入研究其参与玉米淀粉生物合成的转录调控机制。
    研究发现 ZmNAC126 是一个玉米胚乳高表达的转录因子,其转录激活结构域位于蛋白序列的 201 到 227 氨基酸位点之间,定位在细胞核中,能够与 CACG 重复基序体外结合,是典型的 NAC 家族转录因子。ZmNAC126 具有与淀粉合成关键酶编码基因相一致的表达模式,其表达模式与淀粉积累速率密切联系,能通过与淀粉合成关键酶基因启动子的直接作用或间接作用影响目的基因启动子的生物学活性,从而调控相关基因的转录,影响玉米胚乳中淀粉的生物合成。
    肖前林博士(现工作于西南大学)、2017 级硕士研究生王雅云和 2016 级博士研究生李辉为本文共同第一作者,黄玉碧教授为通信作者。该研究得到国家自然科学基金(31571757)和国家重点研发计划(2014CB138202)项目资助。四川农业大学黄玉碧课题组长期从事玉米淀粉生物合成转录调控机制的研究,先后发现 ABI4、ZmbZIP91、ZmaNAC36、ZmMYB14、ZmEREB94 等一系列调控因子参与淀粉合成关键酶基因的转录调控,鉴定得到了淀粉合成关键酶编码基因启动子中的活性位点,已经在 Journal of Experimental Botany、the FEBS Journal、Plant Molecular Biology、Plant Science 等国内外重要学术期刊上发表多篇关于玉米淀粉合成转录调控的研究论文。
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