广西农业科学院邓国富研究员团队和浙江大学包劲松教授团队合作成果在国际著名期刊发表

发布:2022-05-27   浏览:583次

    525日,广西农业科学院邓国富研究员团队与浙江大学包劲松教授团队合作的水稻种子发育过程中淀粉的精细结构和功能特性研究取得重要进展,在国际著名期刊《Carbohydrate Polymers》(中科院最新分类一区期刊,IF:9.381)上全文在线发表该研究成果《Starch fine structure and functional properties during seed development in BEIIb active and deficient rice》(全文链接:https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2022.119640)。本成果得到了国家自然科学基金重点支持项目资助,邓国富团队成员戴高兴研究员和浙江大学包劲松教授为共同通讯作者,浙江大学为第一完成单位,广西农业科学院水稻研究所为第二完成单位。

    淀粉是谷物胚乳的主要储备,约占水稻谷物干重的8090%,主要由直连淀粉和支链淀粉组成。直连淀粉含量是稻米蒸煮食味品质的主要决定因素,淀粉分支酶IIbBEIIb)的缺失导致淀粉结构改变和直链淀粉含量增加。本研究通过在野生型IR36WT)和突变体be2bBEIIb deficient mutant)之间探索水稻种子发育过程中淀粉精细结构和功能的变化差异表达基因,对直链淀粉和支链淀粉结构在不同的灌浆阶段存在不同的发育模型进行了深入研究。研究发现,be2b中除AGPS1基因外,所有淀粉合成相关基因的表达模式都发生了改变,在水稻花后515天(DAF)内直链淀粉含量和支链淀粉A链比例增加,而B2B3链和平均链长在WTbe2b中均下降。突变体be2b具有C型晶型,相对分子质量较高,相对结晶度(RC)在花后510 DAF时,转变为B型,且在15 DAFRC发生下调,而WT在所有发育阶段均为A型淀粉。由此推测,WTbe2b中直链淀粉和支链淀粉结构在不同的灌浆阶段存在不同的发育模型,这将有助于进一步了解BEIIb在种子发育过程中如何参与淀粉生物合成,并直接靶向应用于水稻直链淀粉育种。

    邓国富主持的广西丝苗型优质杂交稻外观品质的形成机制及分子设计育种课题,自2020年获国家自然科学基金重点支持项目立项资助以来,相继发掘了调控水稻粒型及垩白的形成的新基因OsMKK3,揭示了优质杂交稻野香优系列、美优998和万太优3158品种选育模式的潜在分子基础,并对杂交水稻优质化进程做出了解析,此次对水稻种子发育过程中直链淀粉和支链淀粉结构在不同的灌浆阶段存在不同的发育模型的深入研究,将进一步为杂交水稻优质化的改良方向提供新的理论依据。


水稻所  陈韦韦供稿/供图  李丹婷、戴高兴审核

责任编辑:薛臣艺