Репортаж от Wedoany，Инновационная группа по функциональной геномике сельскохозяйственных культур Китайской академии сельскохозяйственных наук под руководством академика Вань Цзяньминя совместно с Нанкинским сельскохозяйственным университетом клонировала и раскрыла молекулярный механизм, с помощью которого ключевой ген, регулирующий транспорт запасных белков риса, обеспечивает их накопление и транспорт за счет поддержания баланса ионов кальция в клетках. Соответствующие результаты исследования были опубликованы в журнале «The Plant Cell».

Белок, являясь вторым по значимости питательным веществом в рисе, напрямую влияет на вкусовые, питательные и функциональные качества риса. Предыдущие исследования уже установили ключевой белковый комплекс, отвечающий за транспорт белков, однако механизмы его вышестоящей регуляции оставались неясными.

Научная группа с помощью мутагенеза отобрала мутант с аномальным накоплением глютенина и клонировала его целевой ген. Исследование показало, что мутация этого гена приводит к тому, что глютенин, который должен накапливаться внутри клеток семени, «сбивается с пути» и ошибочно секретируется за пределы клеток. Дальнейшие исследования показали, что ионы кальция действуют как «регулировщики» в клетке, а данный ген специфически поддерживает количество этих «регулировщиков» на органеллах, тем самым рекрутируя необходимый для транспорта органелл ключевой белковый комплекс и контролируя эффективный транспорт глютенина по заданному маршруту внутри клетки. Кроме того, этот ген может взаимодействовать со своим гомологичным геном, совместно обеспечивая стабильность и эффективность процесса транспорта глютенина в рисе. Данное исследование предоставляет новые перспективы и важные мишени для генетического улучшения качества белка риса.

Данное исследование было поддержано Национальной ключевой программой исследований и разработок, Национальным фондом естественных наук, Инновационной программой науки и технологий Китайской академии сельскохозяйственных наук и другими проектами.