水稻谷蛋白转运关键基因GPA6的图位克隆与功能分析

【作者】 朱建平； 荆若男； 潘天； 王永飞； 田云录； 刘世家； 江玲； 王益华； 万建民；

【机构】 南京农业大学农学院/作物遗传与种质创新国家重点实验室/江苏省植物基因工程研究中心；

【摘要】 水稻种子中积累大量的贮藏蛋白,作为种子萌发、幼苗发育的营养来源。水稻种子贮藏蛋白SSP(seed storage protein)约占种子干重的8-10%,根据其溶解性分为谷蛋白,球蛋白,醇溶蛋白和清蛋白。其中谷蛋白占到60-80%,富含人体必需氨基酸,能够被人体消化吸收,因此是稻米蛋白品质改良的首选目标。谷蛋白首先在内质网上合成57kDa前体,然后经过囊泡转运,运输到蛋白质贮藏液泡PSV(protein storage vacuole,水稻中亦称为protein body II,PBII)中。谷蛋白合成、转运以及在蛋白质贮藏液泡内积累的机理尚不很清楚,而谷蛋白前体增加突变体(57H)是解析上述途径的优良材料。前期研究中我们从N22辐射诱变突变体库中筛选获得了一份新的57H突变体,将其命名为gpa6(glutelin precursor accumulation6)。我们对gpa6发育胚乳进行了细致的突变表型观察。采用图位克隆及后续转基因互补验证分离获得GPA6基因。生化实验证实在水稻胚乳细胞中GPA6与SNX1(sorting nexin 1,运输囊泡结合的逆向运输复合体retromer成员之一)共同调控致密囊泡(Dense Vesicle,DV)介导的后高尔基体转运,相关的功能在进一步研究中。更多还原