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玉米淀粉调控的研究进展

2021-12-13李潜龙康云海张从合

中国农学通报 2021年33期

杜 明,方 玉,2,李潜龙,康云海,王 慧,2,张从合,2

(1上海中科荃银分子育种技术有限公司,上海 200030;2安徽荃银高科种业股份有限公司,合肥 230088)

0 引言

玉米(Zea mays L.)是中国第一大粮食作物,同时也是重要的工业原料和饲料原料的主要来源[1]。近年来,随着国民生产总值以及人民生活水平质量的提高,玉米的产量已经不是生产中的限制因素,相反,玉米的品质成为现代玉米育种工作者的重点。因此改善玉米的品质性状对于玉米产业以及国民经济的发展具有重要的意义。淀粉作为和谷类作物种子的主要储存形式,玉米胚乳中贮藏的淀粉占整个世界淀粉市场的90%以上[2],研究表明,玉米籽粒的增重过程主要是淀粉合成和积累的过程,通过不断改良玉米淀粉的含量从而可以实现“以质增重”[3]。

长期以来,玉米科研工作者通过分子生物学方法和转录组测序手段发现了大量调节玉米淀粉合成和代谢的转录因子,因其对植物的生理生化反应以及生长有重要的作用而被广泛研究[4],其中很多调控因子的功能近年来也陆续得到证明。如抑制玉米ZmZHOUP1的表达可以导致籽粒发育的异常[5];SUSIBA2,属于WRKY转录因子家族,能够与淀粉合成基因的启动子结合,从而参与淀粉的合成[6];有研究表明淀粉合成关键酶可以和其他蛋白相互作用从而以蛋白异聚体的形式调控淀粉的合成[7],但是,关于玉米淀粉在蛋白水平上的研究较少。玉米中,ISA1和非催化功能ISA2形成异聚复合物或者仅含有ISA1的同聚复合物来参与淀粉的合成[8]。……

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