JIA | 华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室玉米团队邱法展教授课题组 高品质蛋白玉米中蛋白质再平衡过程的研究

以下文章来源于农业科学微平台 ，作者赵海亮 等

玉米是我国第一大农作物，是动物饲料重要来源。目前玉米饲用品质远不能满足国内养殖业需求，尤其是玉米籽粒蛋白质含量低，需要添加豆粕等高蛋白产品。高品质蛋白玉米中因为醇溶蛋白含量下降，非醇溶蛋白含量升高会进一步提高其营养品质。但高品质蛋白玉米中哪些非醇溶蛋白的含量升高了以及在该过程中起关键调控作用的调控因子是哪些目前尚不清楚。

近期，华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室玉米团队邱法展教授课题组完成的题为“Revealing the process of storage protein rebalancing in high quality protein maize by proteomic and transcriptomic”的研究论文在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2023年5期正式发表。

该研究通过对高品质蛋白玉米在蛋白质合成过程中的籽粒进行转录组测序和蛋白组测序，结合之前发表的玉米籽粒中鉴定的储藏蛋白的结果对在高品质蛋白玉米籽粒中上调表达的非醇溶蛋白类型的储藏蛋白进行了筛选，证明在高品质蛋白玉米中蛋白品质提高是通过增加少数富含赖氨酸、色氨酸和蛋氨酸的储藏蛋白的积累来实现的；进一步利用玉米自然群体的籽粒转录组数据构建共表达网络，鉴定了这些在高品质蛋白玉米中上调表达的储藏蛋白编码基因的关键调控因子，为玉米蛋白品质的提高提供新的思路和重要的分子靶点。

研究以玉米自交系Mo17、Mo17o2和QPM为材料，对授粉后20天的胚乳组织进行转录组和蛋白质组测序，通过Mo17与Mo17o2和Mo17与QPM的对比，筛选出76个同时在Mo17o2和QPM中上调表达的储藏蛋白，并发现在这其中包含多个富含赖氨酸、色氨酸和蛋氨酸的蛋白质；这些蛋白质的上调表达可能是Mo17o2和QPM籽粒中蛋白品质提高的原因。通过使用多个自然群体中的QPM和普通玉米自交系籽粒的转录组数据构建的共表达网络筛选到这些在Mo17o2和QPM中上调表达的储藏蛋白编码基因的调控因子。

华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室玉米团队邱法展教授为该文章的通讯作者，赵海亮博士为该文章的第一作者。该研究得到了国家自然科学基金（31971951和31771796）的资助。

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https://doi.org/10.1016/j.ji‍a.2‍022‍.08‍.‍031

Cite the article:

ZHAO Hai-liang, QIN Yao, XIAO Zi-yi, SUN Qin, GONG Dian-ming, QIU Fa-zhan. 2023. Revealing the process of storage protein rebalancing in high quality protein maize by proteomic and transcriptomic. Journal of Integrative Agriculture, 22(5): 1308-1323.

研究团队简介

华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室玉米团队玉米分子育种小组

华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室玉米团队玉米分子育种小组由邱法展教授领衔，主要开展玉米分子育种技术及种质资源遗传改良等研究。近年来相关研究成果发表在Nature Communications、Plant Biotechnology Journal、Plant Physiology、The Plant Journal、Journal of Integrative Plant Biology、Journal of Experimental Botany等杂志上。

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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