近日,,華南農業(yè)大學農學院教師王波副教授、馮發(fā)強副研究員聯合廣東省農業(yè)科學院作物研究所李坤副研究員在Plant Biotechnology Journal在線發(fā)表了題為“Overexpression of ZmSPS2 increases α/γ-tocopherol ratio to improve maize nutritional quality”的研究論文,。該研究揭示了ZmSPS2在調控玉米籽粒α/γ-生育酚比例,,促進α-生育酚積累中的功能,為提高玉米營養(yǎng)品質改良提供了重要的基因資源,。
生育酚,,又名維生素E,在維持人體健康中發(fā)揮著重要的作用,,生育酚缺乏往往導致共濟失調,、神經病變、貧血等疾病,。多數主糧作物中積累了豐富的γ-生育酚,,α-生育酚含量偏低。然而,,僅α-生育酚可被人體有效地吸收和利用,。解析玉米籽粒α/γ-生育酚比例的調控機制,有助于提高α-生育酚含量,,對于玉米品質改良有著重要的科學意義和應用前景,。
本研究中,作者篩選獲得了一個調控α/γ-生育酚比例的關鍵基因ZmSPS2,。該基因的突變體籽粒中α/γ-生育酚比例顯著性下調,,且γ-生育酚含量顯著性增加。ZmSPS2超表達株系籽粒中α/γ-生育酚比例和α-生育酚含量均顯著性上升,。作者進一步發(fā)現,,突變體和超表達材料中的α/γ-生育酚比例變化與α/γ-生育酚轉化的關鍵基因ZmVTE4的轉錄水平無關。ZmSPS2可以顯著性提高ZmVTE4的酶活,,從而促進γ-生育酚轉化為α-生育酚,。作者進一步利用玉米自交系群體材料,挖掘并獲得了優(yōu)異單倍型,。以上研究為α-生育酚的生物強化提供了新的基因資源,,同時展現了ZmSPS2基因在玉米品質改良中的潛在應用價值。
學校農學院王波副教授和廣東省農業(yè)科學院作物研究所李坤副研究員為通訊作者,,農學院馮發(fā)強副研究員為論文的第一作者,。華南農業(yè)大學農學院在讀碩士生楊玉鳳,、余秋權、雷聃,、本科生葉進杰參與了本課題的研究,。本研究得到了廣東省自然科學基金項目(2022A1515010707)的資助。
相關論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/pbi.14516
文圖/農學院