PNAS, 14.12.09
Allelic diversities in rice starch biosynthesis lead to a diverse array of rice eating and cooking qualities 

中国科学院院士李家洋领导的研究团队12月14日在新一期美国《国家科学院院刊》(PNAS)上发表论文说,他们发现并解析了决定稻米食用和蒸煮品质的基因调控网络。这一研究成果将有助于开发口感更好的稻米品种。 稻米是人类的重要主食,因此改良稻米食用品质具有重要意义。科学界此前已发现,稻米的食用和蒸煮品质主要由直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度决定,但对上述性状发挥作用的分子机制并不清楚。为此,中科院遗传与发育生物学研究所、中国水稻研究所和扬州大学研究人员以及美国堪萨斯州立大学的中国籍研究人员在分子水平上对这一机制进行了分析。
在历时7年的研究中,研究人员利用候选基因关联分析法和分子遗传学发现了18个与稻米淀粉合成相关基因的相互作用,以及由此构成的调控稻米食用和蒸煮品质的精细网络,从而在分子水平上揭示了直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度的相关性、决定这3个性状的主效基因和微效基因及它们之间的作用关系。研究人员还进一步通过转基因实验证实了他们的发现。
这项研究表明,可以通过转基因工程或分子标记辅助育种技术同时改变稻米的3个品质性状,实现在高产基础上的优质水稻品种的选育。
√ 以上转自http://www.sciencenet.cn/htmlnews/2009/12/226178.shtm
阅读全文…
Proc Natl Acad Sci 2009 Aug 25;106(34):14444-9
The origin and evolution of fragrance in rice (Oryza sativa L.). [下载]
Thanks to kunshanyu,关于这个文献集束(猛击我)中一篇文章的详细。
这篇文章是国际水稻所和康奈尔的一个大牛Susan R. McCouch发的,据说Susan R. McCouch以前是学文学的,所以她的文章写得都很飘逸,呵呵。他们通过对香味有关的一个主要基因betaine aldehyde dehydrogenase gene (BADH2)的8个不同alleles的进化分析,发现香味基因最早出现于粳稻,这个观点大大挑战了以前香米从籼稻起源的假说,具体内容见文章。附上faculty1000的评论如下:
Annu. Rev. 2005 January 13
Starch Degradation
前几年的综述了 研究对象主要是拟兰芥,叶片中的淀粉降解PAHWAY,也分析了和传统的淀粉储藏器官胚乳中PATHWAY的异同
近期对拟兰芥叶片夜间淀粉降解研究表明这类途径和教科书上的模式差别还是比较大的,虽然有些途径已经知道,但仍有许多有待研究。来自淀粉颗粒的葡聚糖由β-淀粉酶水解成麦芽糖并输出叶绿体。在细胞质中,麦芽糖是transglucosylation反应的基质,生成葡萄糖glucose 和 glucosylated 受体分子。是何种酶攻击淀粉体生成葡聚糖,生成何种受体分子还不知道。拟兰芥叶片的光合器官中淀粉的瞬时积累及其途径在其他物种中也适用,但对于谷类的胚乳和豆类的果实来说淀粉积累模式还是传统途径,这篇文章也阐述了不同体系之间的关联和区别。
阅读全文…
Nature precedings 2009 May
A novel superior factor widely controlling the rice grain quality
from Tokyo University of Science etc.
胚乳的生成过程主要包括储藏淀粉的合成和蛋白的积累。 这一过程当受到遭遇逆境胁迫时例如高温会收到强烈影响,因此,全球气候变暖的趋势会对食物的产量产生极大威胁 。淀粉合成和蛋白贮藏途径中的酶类相互作用,生成水稻胚乳,但其调控机理还不明了。本研究发现了一个新的调控子OsCEO1,作用是胚乳在灌浆时期的引导体。flo-2的表型类似于受到高温影响的产生的粉质性状,说明这一基因对高温胁迫敏感 。对flo2图位克隆到的OsCEO1与已知的功能基因都不存在同源性,它属于一个非保守的基因家族,编码1720个氨基酸,包含一个三角四肽重复区(TPR),可能参与蛋白互作。酵母双杂找出1个未知的晚期胚胎发育同源蛋白及1个假定helix-loop-helix蛋白作用OsCEO1的直接互作对象,结果中并没有与淀粉蛋白贮藏合成相关的酶类,而在flo2突变体中,很多这类的酶,主要是假定的调控蛋白,表达上都下调。总之,研究表明,OsCEO1可能在整个胚乳生成途径的上游调控,并对高温胁迫的响应起着重要作用。
阅读全文…
Plant Cell Physiol. 2009 Aug
Overexpression of BiP has inhibitory effects on the accumulation of seed storage proteins in endosperm cells of rice [下载]
贮藏蛋白在种子成熟过程中特异大量合成并经由内质网沉积在蛋白体(PB)内,这一种积累过程由ER伴侣如BiP,PDI等介导。为了研究这些伴侣蛋白的作用和它们与种子贮藏蛋白积累水平变化之间的联系,以胚乳特异启动子glutelin promoter在植株胚乳中过表达Bip和PDI。PDI过表达植株的表型和WT差不多,但Bip过表达植株呈现不透明,具体表型为粉质floury和皱缩shrink,贮藏蛋白和淀粉含量的水平都低于WT。有趣的是,在转化株中,不光来自ER的PB-I构型改变,而且还产生了新的类PB结构,该结构包括BiP,含谷蛋白的高电子密度基质和含谷醇溶蛋白的低电子密度基质,并且还附着多核糖体,研究推测这类构型可能属于ER产生的PB-I的衍生物,它产生于内质网,并对种子蛋白的翻译,折叠和传送有抑制作用。 阅读全文…
Plant Cell Rep. 2007 26:1083–1095
Knockout of a starch synthase gene OsSSIIIa/Flo5causes white-core floury endosperm in rice (Oryza sativa L.)
研究SSIIIa 在颖果淀粉合成中的作用,T-DNA插入突变体flo5-1和flo5-2的表型是粉质心白,为中间部分的淀粉体松散.利用X-ray衍射分析发现flo5淀粉结晶度相对野生型衰退,DP 30的长链成分减少,同时DP 6 到 8 and与DP 16 到 20的链型也减少,只有DP 9 到 15 和 DP22 到 29增多,利用差量扫描量热法DSC,糊化温度降低1-5度。进一步阐明OsSSIIIa/Flo5和其他同类SS异构体在淀粉合成中的作用。
阅读全文…
The Plant Journal,2005 Jun;42(6):901-11
White-core endosperm floury endosperm-4 in rice is generated by knockout mutations in the C4-type pyruvate orthophosphate dikinase gene (OsPPDKB)
心白表型的flo4水稻突变体通过SEM可以扫描到中心部位松散的淀粉异常解构,突变位点是T-DNA插入编码丙酮酸磷酸盐激酶的OsPPDKB基因第五外显子中,果实的重量比野生型要轻上6%,淀粉含量相似但总蛋白含量增多。自花受精后10天OsPPDKB的表达都明显增多,主要在胚乳,糊粉层,胚中表达。研究结果表明PPDKB调节了颖果发育过程中的碳代谢途径
阅读全文…
评论 Comments