我國發現參與玉米籽粒發育關鍵因子 助力提升玉米籽粒品質

記者從安徽農業大學獲悉，該校生命科學學院作物抗逆育種與減災國家地方聯合工程實驗室楊俊教授研究團隊在玉米中發現了負責核糖體核糖核酸加工的一個關鍵因子，如果玉米中缺乏這個因子，核糖體核糖核酸加工異常，核糖體的數目也大幅減少，種子的生長發育就會受到限制，蛋白質的含量也因合成過程不足而降低。該成果日前發表在國際期刊《植物細胞》上。

蛋白質是由核糖體產生的，核糖體可以將遺傳信息和需要表達的基因信息轉變成蛋白質的前體肽鏈，肽鏈再經過不同類型的加工修飾，即形成具有功能的蛋白質。因此，核糖體在生命活動中發揮了極為關鍵的作用。從低等的生物細菌到人類，成熟的核糖體從結構上都包含兩個部分，分別是大亞基和小亞基。大亞基和小亞基的成分也很相似，都是由核糖體核糖核酸和核糖體蛋白組成。玉米是我國種植面積最大、產量最高的農作物。然而，玉米中明確參與核糖體核糖核酸前體的關鍵因子卻鮮有報道。

楊俊團隊在擴繁轉座子插入突變體過程中，發現了一個能夠穩定遺傳的籽粒發育異常的材料，該突變體在授粉后10天就能被觀察到，石蠟切片顯示胚的細胞分化停滯，胚乳部分的基底轉運層和外圍糊粉層細胞分化也存在異常，醇溶和非醇溶蛋白的合成均受到影響，蛋白體的數目減少。成熟后的突變體籽粒胚發育不良，胚乳多為粉質，淀粉含量和淀粉體形態也發生了變化。

該研究發現的關鍵基因，為后續繼續研究高等植物核糖體核糖核酸加工機制和核糖體結構解析提供了切入點和研究方向，也為基因工程方法調控玉米核糖體形成和蛋白合成，不斷提升玉米籽粒品質提供了參考。(吳長鋒)