种子灌浆调控研究提出育种新思路

本报讯 边慧 近日，美国斯坦福大学、爱荷华州立大学、加州大学的科学家发现，在玉米和水稻的驯化过程中，SWEET(一类糖运输蛋白)介导的己糖转运调控了种子的灌浆过程。
研究人员通过比较和筛选已发表的不同玉米基因表达数据库，发现ZmSWEET4c在玉米和玉米早期的起源蜀黍中存在较大的差异，并在种子中高丰度表达。该基因编码一类糖转运蛋白，负责将韧皮部运输的糖类转运至周边的库器官，可能是玉米驯化过程中的一类重要的糖类代谢或转运功能位点，参与调控种子的灌浆过程。
研究人员首先比较了ZmSWEET4c在玉米和蜀黍中的序列差异性，发现该基因在启动子序列上存在较大的差异，并且在种子的发育过程中，ZmSWEET4c在玉米中具有更高的表达量。同时发现ZmSWEET4c特异地影响种子的灌浆过程。研究人员通过原位杂交、RNA-seq、亚细胞定位等研究手段确认该基因主要是将葡萄糖和果糖等六碳糖由韧皮部经由基底胚乳转移层输送到胚乳中，进而影响种子的灌浆。
最后，研究人员还将此项研究延伸至其他物种中，如水稻。由此，研究人员推断这一植物SWEET转运蛋白调控种子的灌浆过程可为探索高产的玉米和水稻新品种培育提供新思路。
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