抑制ASPARTIC PROTEASE 1可以延长光合作用,并增加小麦粒的重量
Ke-Xin Niu1,2, Chao-Yan Chang1,2, Mei-Qi Zhang1,2
1MOE Engineering Research Center of Gene Technology, School of Life Sciences, Fudan University, Shanghai, China.
Nature plants
|June 5, 2023
概括
科学家通过修改ASPARTIC PROTEASE 1 (APP1) 基因来增强小麦光合作用和产量. 这一策略增加了谷物大小和重量,为培育产量更高的小麦品种提供了潜力.
科学领域:
- 植物生物学 植物生物学
- 农作物科学 农作物科学
- 分子遗传学 分子遗传学
背景情况:
- 延长光合作用或功能性常绿是一种增加代谢物流向谷物核的策略.
- 改善农作物中的光合作用和产量仍然是粮食安全的一个重大挑战.
研究的目的:
- 识别和克隆控制光合作用和产量的小麦基因.
- 探索这些基因的自然等位基因,用于培育精英小麦品种.
主要方法:
- 克隆小麦的二氧化碳同化和核增强2 (cake2) 基因.
- 在ASPARTIC PROTEASE 1 (APP-A1) 基因中发生过早停止突变的特征.
- 对普通小麦天然APP-A1基因多态的分析.
主要成果:
- 在APP-A1中过早停止突变增加了光合作用率和产量.
- 发现APP1可以结合和降解PsbO,这是光系统II功能至关重要的蛋白质.
- 自然的APP-A1多态减少了酶活性,增强了光合作用,颗粒大小和重量.
结论:
- 修改APP1活动是一种可行的策略,可以增加小麦的光合作用,谷粒大小和产量潜力.
- 识别的遗传资源可以用于改善光合作用和精英四和六小麦品种的产量.


