突变一个基因，大米里的钙浓度比野生型高25%左右

以下文章来源于JIPB ，作者JIPB

钙是植物和人类必需的营养元素。根据年龄和性别，人类钙的推荐日摄入量（RDI）为800-1300 mg/天，然而，全球估计有35亿人因膳食钙摄入量低而面临钙缺乏的风险。膳食钙摄入量低与骨质疏松症、软骨病、高血压和癌症等疾病有关。大米是世界上一半人口的主食，但其钙（Ca）含量较低，因此，提高大米中的钙浓度，以降低缺钙风险是一个重要问题。但目前对水稻钙积累的潜在机制知之甚少。

近日，日本冈山大学马建锋教授团队在JIPB发表了题为“Knockout of a rice K5.2 gene increases Ca accumulation in the grain”的研究论文(https://doi.org/10.1111/jipb.13587)，发现了水稻OsK5.2基因参与钙由根部向地上部的转运，影响水稻籽粒钙的积累，研究结果为培育生物强化高钙积累水稻品种提供了理论依据。

图1. 野生型与突变体大田种植农艺性状及籽粒钙、钾浓度比较

该研究分离得到一个高钙积累的突变体，大田种植情况下，突变体长势及农艺性状与野生型基本一致，但突变体的精米钙浓度比野生型高25%左右。图位克隆及回补验证结果表明，突变体表型是由Shaker-like K+ channel家族的OsK5.2基因突变引起的。研究发现OsK5.2在根的成熟区高表达，但其在根中的表达不受钙水平的影响。免疫染色分析显示OsK5.2主要在根的中柱鞘中表达。OsK5.2在爪蟾卵母细胞中表达时，表现出对Ca2+的化学类似物Sr2+的吸收活性。该研究表明，OsK5.2可通过影响中柱鞘细胞对Ca2+的吸收，影响Ca2+向木质部的装载和Ca2+向地上部的转运。

图2. 蛙卵中OsK5.2转运活性分析

现工作于南京农业大学的王珮同为第一作者，马建锋教授为该论文的通讯作者。

转自：“iPlants”微信公众号

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