棉子糖合成代謝途徑調控植物抗旱能力—新聞—科學網

2020-11-22 科學網

 

 簡化的棉子糖合成代謝及其對玉米、擬南芥耐旱性的影響。 中國農科院供圖

近日，《生物化學雜誌》（Journal of Biological Chemistry）在線發表西北農林科技大學教授趙天永和中國農科院作物所研究員王國英團隊的成果。該研究揭示了通過調控棉子糖合成酶提高植物耐旱能力的新途徑。

玉米肌醇半乳糖苷合成酶（GOLS）和棉子糖合成酶（RAFS）是棉子糖合成的關鍵酶。已有研究發現，通過調控GOLS基因可以提高植物抗逆能力。而對於負責植物棉子糖合成的第二個關鍵酶基因RAFS的研究相對較少。

該研究發現，玉米ZmRAFS基因的突變體缺少棉子糖，同時過量積累肌醇半乳糖苷，表現出對乾旱脅迫更為敏感。在擬南芥中過量表達玉米ZmRAFS基因顯著提高了轉基因植株的耐旱性。

檢測結果表明，轉ZmRAFS基因擬南芥種子中的棉子糖含量增加，而葉片中的棉子糖含量卻降低了。造成這一結果的原因是葉片中合成的蔗糖被運往種子，蔗糖供應不足導致玉米RAFS不能合成棉子糖，而對其另一底物肌醇半乳糖苷進行水解產生肌醇。正是由於葉片中積累的肌醇提高了轉基因植物的耐旱性。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1074/jbc.RA120.013948 jbc.RA120.013948.

 

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