近日,Development雜志在線發(fā)表了四川農(nóng)業(yè)大學題為《一個L型凝集素類受體蛋白激酶促進水稻花粉淀粉積累》(An L-type lectin receptor-like kinase promotes starch accumulation during rice pollen maturation)的研究論文,公布了水稻研究所李平/李雙成教授團隊在水稻花粉發(fā)育方面的新進展。
淀粉積累在水稻花粉成熟過程中具有重要作用,但有關此過程的分子調(diào)控機制仍知之甚少。該研究鑒定了一個水稻雄性不育突變體(abnormal pollen 1,ap1),細胞學顯示突變體ap1花粉無活性,淀粉積累具有缺陷;功能試驗證實,AP1編碼一個定位于細胞質(zhì)膜的L型凝集素類受體蛋白激酶(L-LecRLK),且在淀粉合成時期的花粉中高度積累;組學分析發(fā)現(xiàn),ap1花粉蔗糖/淀粉代謝途徑顯著改變,且一個與花粉育性相關的OsUGP2蛋白磷酸化水平顯著下調(diào);進一步蛋白互作分析證實,AP1與OsUGP2存在直接相互作用;深入的生化分析顯示AP1通過直接靶向磷酸化OsUGP2以提高后者催化活性,從而促進淀粉積累。該研究揭示了L-LecRLK通過調(diào)節(jié)蔗糖/淀粉代謝來控制水稻花粉成熟的新功能,為全面了解水稻花粉發(fā)育的調(diào)控機制奠定了基礎,同時為創(chuàng)制新類型雜交稻不育系提供了新的基因資源。
水稻研究所在讀博士何志淵、講師鄒挺和碩士畢業(yè)生肖俏為該論文共同第一作者,李雙成教授和李平教授為共同通訊作者。該研究受到國家自然科學基金等項目資助。
論文鏈接:https://dev.biologists.org/content/early/2021/02/26/dev.196378
圖 ap1突變體表型