近日,Development雜志在線發(fā)表了四川農(nóng)業(yè)大學(xué)題為《一個(gè)L型凝集素類(lèi)受體蛋白激酶促進(jìn)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(tuán)隊(duì)在水稻花粉發(fā)育方面的新進(jìn)展。
淀粉積累在水稻花粉成熟過(guò)程中具有重要作用,但有關(guān)此過(guò)程的分子調(diào)控機(jī)制仍知之甚少。該研究鑒定了一個(gè)水稻雄性不育突變體(abnormal pollen 1,ap1),細(xì)胞學(xué)顯示突變體ap1花粉無(wú)活性,淀粉積累具有缺陷;功能試驗(yàn)證實(shí),AP1編碼一個(gè)定位于細(xì)胞質(zhì)膜的L型凝集素類(lèi)受體蛋白激酶(L-LecRLK),且在淀粉合成時(shí)期的花粉中高度積累;組學(xué)分析發(fā)現(xiàn),ap1花粉蔗糖/淀粉代謝途徑顯著改變,且一個(gè)與花粉育性相關(guān)的OsUGP2蛋白磷酸化水平顯著下調(diào);進(jìn)一步蛋白互作分析證實(shí),AP1與OsUGP2存在直接相互作用;深入的生化分析顯示AP1通過(guò)直接靶向磷酸化OsUGP2以提高后者催化活性,從而促進(jìn)淀粉積累。該研究揭示了L-LecRLK通過(guò)調(diào)節(jié)蔗糖/淀粉代謝來(lái)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(jī)制奠定了基礎(chǔ),同時(shí)為創(chuàng)制新類(lèi)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(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)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
