2018年1月14日,西南大学农学与生物科技学院、西南大学农业科学研究院何光华教授课题组在《植物与植物细胞》(plant cell physiology,if=4.8)在线发表了题为“mutation of the ossac1 gene, which encodes an endoplasmic reticulum protein with an unknown function, causes sugar accumulation in rice leaves”的原创性研究论文。
糖既是生物体重要的结构物质,也是维持生物体生命活动所需能量的主要来源。高等植物包括拟南芥、水稻等的叶片叶绿体通过光合作用利用空气中的co2将太阳能转化为可利用化学能固定于碳水化合物,光合产物以蔗糖的形式从叶片运输至需糖的库器官如库叶、根、种子等。
何光华教授团队利用ems诱变,首次分离鉴定了一个水稻显性功能获得性突变体sugar accumulating1 (ossac1),该突变体生长滞缓、植株矮小、叶片黄化,库叶蔗糖、葡萄糖含量降低,导致源叶中蔗糖、葡萄糖积累诱导淀粉积累。通过图位克隆、细胞学、分子生物学等手段,揭示了ossac1编码一个定位于内质网膜上的未知功能蛋白,编码蛋白包含两个未知功能结构域duf4220和duf594。ossac1基因仅在库叶基部及延伸叶鞘中表达。研究结果表明定位于内质网上的ossac1蛋白间接调控库叶、幼叶鞘中碳水化合物的分布。
博士生朱小燕、沈文强和研究生黄俊阳为本文的共同第一作者,何光华教授为本文的通讯作者。该研究得到了科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金、重庆市科委和教委项目资助。
(水稻团队供稿)