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中国热科院揭示SBE2.3基因调控香蕉果实淀粉品质形成的分子机制

2020年09月25日 浏览量: 评论() 来源: 作者:

中国热科院生物所香蕉遗传改良团队近期揭示了SBE2.3基因调控香蕉果实淀粉品质形成的分子机制,相关研究结果已于2020年7月在线发表于园艺领域顶级杂志《Horticulture Research》(IF 5.404)上。

香蕉是第一大热带水果,也是联合国粮农组织(FAO)确认的发展中国家的第四大粮食作物。香蕉果实是典型的淀粉转化型果实,有效调控淀粉代谢不仅能提高香蕉软、香、甜、糯等果实品质,而且通过提高淀粉含量、改变淀粉类型可达到提高作为粮食的经济和营养价值。淀粉分支酶(SBE)是参与淀粉合成的关键酶,其编码基因为多基因家族,解析其功能将有助于了解香蕉果实淀粉合成机制,对香蕉果实品质改良具有重要的理论和实践意义。

研究团队以不同基因型香蕉巴西蕉(AAA)和粉蕉(ABB)不同发育阶段的果实为材料,借助A和B基因组测序结果进行A、B亚基因组和转录组关联分析,发现一个与果实淀粉合成密切相关的候选基因SBE2.3,利用酵母单杂交、双萤光素酶活性检测、果实瞬时表达和凝胶迁移等实验,发现ARF和MYB类转录因子能够调控SBE2.3基因的表达,进而影响支链淀粉的合成。该研究解析了SBE2.3表达调控淀粉生物合成的分子机制,拓展了香蕉果实淀粉合成代谢调控网络,为淀粉品质性状的遗传改良提供了新思路和重要基因资源。这是中国热科院继2019年7月在《Nature Plants》上公布香蕉B基因组精细图谱之后,首次利用A、B亚基因组对比分析并关联不同基因型转录组数据挖掘到的品质性状功能基因。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41438-020-0325-1