THP9はトウモロコシの種子タンパク質含有量と窒素使用効率を高める

科学分野:

• 植物遺伝学
• 植物の科学
• 分子生物学

背景:

• テオシンテは,現代のトウモロコシよりも,かなり高い種子タンパク質を持っています.
• テオシンテのこの高いタンパク質含有量の遺伝的根拠は,ほとんど解明されていない.

研究 の 目的:

• テオシンテの種子タンパク質含有量の高さに寄与する遺伝的要因を特定する.
• これらの要因がトウモロコシの栄養品質を改善する可能性を調査する.

主な方法:

• テオシンテの連続したハプロタイプDNAシーケンシングのためのトリオ・ビンリング.
• 定量的な特徴の位置 (QTL) を特定するための地図ベースのクローニング.
• テオシンテとトウモロコシの遺伝子発現とトランスクリプトスプライシングの分析
• トウモロコシにおける候補遺伝子のトランス遺伝子発現と侵入

主要な成果:

• 主要なQTLであるTEOSINTE HIGH PROTEIN 9 (THP9) は,染色体9で特定されました.
• THP9はアスパラジン合成酵素4をコードし,テオシンテで高い濃度で発現するが,トウモロコシB73のスプライシング欠陥によって影響を受ける.
• B73トウモロコシの種子タンパク質のトランス遺伝子発現が増加した.
• トウモロコシのTHP9-テオシント強化アミノ酸蓄積と種子タンパク質のイントログレッション 収穫量減少なし

結論:

• THP9はテオシンテの高種子タンパク質に 責任を持つ重要な遺伝子である.
• THP9は,トウモロコシの窒素使用効率とアミノ酸の蓄積を高める.
• THP9は,トウモロコシの栄養価と持続可能な農業を改善するための有望な目標です.