近日，万建民院士领衔的中国农业科学院作物功能基因组研究创新团队联合南京农业大学克隆并揭示了调控水稻储藏蛋白转运关键基因通过维持细胞钙离子平衡，保障水稻储藏蛋白运输积累的分子机制。相关研究成果发表在《植物细胞（The Plant Cell）》上。
蛋白作为稻米中第二大营养物质，其含量和组成直接影响稻米食味、营养和功能等品质。此前研究已明确蛋白转运的核心蛋白复合物，但上游调控机制尚不清楚。
科研团队通过诱变筛选到一株谷蛋白积累异常的突变体并克隆其目标基因。研究发现，该基因突变将导致本该储存在种子细胞内部的谷蛋白“迷路”，从而错误分泌至细胞外。进一步研究发现，钙离子就像细胞里的“交通员”，而该基因可特定维持细胞器上“交通员”的数量，进而征募细胞器转运所需的核心蛋白复合体，控制谷蛋白在胞内沿既定路线高效转运。同时，该基因可与其同源基因协同，共同维系稻米谷蛋白转运过程的稳定高效。该研究为水稻蛋白品质的遗传改良提供了新视角和重要靶点。
本研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程等项目支持。
来源： 中国农业科学院作物科学研究所