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南京农业大学水稻谷蛋白研究取得重要进展

来源:中国教育网
摘要:946)最近发表了以南京农业大学为第一署名单位、王益华副研究员为第一作者、万建民教授为通讯作者的有关水稻谷蛋白分选调控机理方面的重要文章《OsRab5aregulatesendomembraneorganizationandproteintraffickinginriceendospermcells》。该研究从分子水平揭示了引起水稻谷蛋白沉积部位发生突变的分子机理,阐述了该基因在......

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        著名学术刊物《The  Plant  Journal》(IF:  6.946)最近发表了以南京农业大学为第一署名单位、王益华副研究员为第一作者、万建民教授为通讯作者的有关水稻谷蛋白分选调控机理方面的重要文章《OsRab5a  regulates  endomembrane  organization  and  protein  trafficking  in  rice  endosperm  cells》。该研究从分子水平揭示了引起水稻谷蛋白沉积部位发生突变的分子机理,阐述了该基因在谷蛋白运输积累中的地位,利用该突变体及其基因标记可为水稻蛋白品质改良提供材料和分子育种的基础。    



  水稻种子在胚乳中积累大量的储藏蛋白,约占籽粒干重的8%—10%,其中谷蛋白占70%—80%,醇溶蛋白占18%—20%。提高种子的谷蛋白含量并降低种子的醇溶蛋白含量将会提高稻米的营养价值,但是对患有肾脏病和糖尿病的人来说,谷蛋白的大量吸收将会导致病情的恶化。因此,深入研究水稻储藏蛋白合成、积累的分子机制对培育满足不同人群需求的蛋白含量的水稻品种具有重要意义。  



  在“973”、转基因重大专项以及国家自然科学基金等支持下,万建民课题组王益华等人通过对一个辐射诱变的水稻谷蛋白前体增加突变体gpa1的研究,发现突变体中胚乳细胞超微结构发生改变,其胚乳蛋白的分选存在普遍缺陷,不能正确沉积到蛋白体中。通过图位克隆和功能分析,发现突变体和野生型间在一小G蛋白OsRab5a上发生了突变,突变体在第3个外元缺失了13nt,造成移码突变,蛋白翻译提前终止,导致其功能丧失,采用野生型OsRab5a基因转化突变体,可恢复gpa1的表型。该基因定位于蛋白分选的重要系统前液泡区室PVC中(Prevacuolar  compartment),其功能丧失导致谷蛋白被错误分选到胞外。该文首次报道了OsRab5a在水稻谷蛋白分选及胚乳细胞内膜系统组织中的重要作用。  



  近年来,万建民教授课题组在水稻谷蛋白研究方面陆续取得了可喜的进展,这也是该课题组继2009年《The  Plant  Journal》报道水稻液泡加工酶基因OsVPE1的克隆及功能研究后又一重要进展,展示了南京农业大学在水稻谷蛋白研究方面的实力,为阐明谷蛋白转运的分子机制奠定了坚实的基础,同时为后续水稻蛋白品质的改良提供理论指导。


作者: 2010-12-7
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