小麦TaNAC100转录调控胚乳中淀粉合成

【作者】 刘云川； 侯健； 郝晨阳； 刘红霞； 张学勇；

【机构】 中国农业科学院作物科学研究所；

【摘要】 小麦是三大粮食作物之一,为人类提供了主要能源。淀粉作为小麦籽粒胚乳中主要贮藏物质,其含量和组成决定了小麦的品质。小麦胚乳中淀粉合成受到一系列酶的协同调控,淀粉合成酶的功能已经被广泛研究,然而小麦胚乳中淀粉合成酶基因的转录调控机制尚不清楚。本研究通过对5个小麦育种中间材料花后不同天数的籽粒进行转录组测序,利用WGCN方法分析发现TaNAC100与淀粉合成酶基因SSI、GSI共表达。TaNAC100基因全长772bp,包含两个外显子,编码一个属于NAC家族的转录因子,该基因主要在籽粒中表达,亚细胞定位和转录活性分析表明TaNAC100是一个核定位的转录抑制因子。利用胚乳特异启动子在水稻中过表达TaNAC100,导致水稻胚乳中总淀粉含量显著降低,直链淀粉含量并无显著变化。小麦中过表达TaNAC100,胚乳中总淀粉含量和千粒重显著降低。该基因的克隆与功能验证将为小麦淀粉改造提供理论依据,对小麦品质育种工作具有一定的指导意义。更多还原