近日，中國(guó)熱科院生物所和三亞研究院香蕉遺傳改良團(tuán)隊(duì)研究揭示了香蕉淀粉降解關(guān)鍵酶基因作用機(jī)制。

 

　　香蕉是典型的淀粉轉(zhuǎn)化型果實(shí)。采收時(shí)高淀粉，采后成熟過(guò)程中迅速降解并轉(zhuǎn)化為可溶性糖，最終形成風(fēng)味品質(zhì)。這個(gè)過(guò)程受基因、環(huán)境因子等多種因素調(diào)節(jié)。MaBAM9b是前期通過(guò)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)的果實(shí)中高表達(dá)基因，然而其作用機(jī)制尚不清楚。本研究從香蕉果實(shí)中克隆到MaBAM9b全長(zhǎng)，其亞細(xì)胞定位、蛋白表達(dá)模式和瞬時(shí)表達(dá)等特征被解析。此外，正義和反義MaBAM9b轉(zhuǎn)化至水稻以鑒定MaBAM9b功能。MaBAM9b全長(zhǎng)為1599 bp，編碼532個(gè)氨基酸，包括PLN02803和糖基水解酶家族14兩個(gè)保守結(jié)構(gòu)域，定位在葉綠體。MaBAM9b蛋白在香蕉果實(shí)成熟和淀粉降解過(guò)程中始終保持較高水平。香蕉果實(shí)薄片中瞬時(shí)過(guò)表達(dá)或沉默MaBAM9b表達(dá)，能夠顯著促進(jìn)或抑制淀粉降解。水稻遺傳學(xué)證據(jù)表明，MaBAM9b過(guò)表達(dá)促進(jìn)了淀粉降解和顯著提高了種子萌發(fā)，而抑制其表達(dá)顯著阻礙了這些生物學(xué)過(guò)程。該研究結(jié)果支持MaBAM9b在淀粉降解中的關(guān)鍵作用，并為香蕉果實(shí)品質(zhì)改良和生物育種提供了關(guān)鍵靶基因。

 

　　研究成果以《Elucidating the role of MaBAM9b in starch degradation》為題發(fā)表于《Plant Science》。中國(guó)熱科院生物所、三亞研究院劉菊華研究員為論文第一作者，苗紅霞研究員為論文共同第一作者。金志強(qiáng)研究員、謝江輝研究員和李新國(guó)教授為論文通訊作者。該研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家香蕉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等項(xiàng)目資助。中國(guó)熱科院生物所和三亞研究院為第一完成單位。

 

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2022.111497