JXB | 山东农业大学赵翔宇教授团队鉴定发现一个调控玉米籽粒发育的线粒体功能基因

2023年7月25日，Journal of Experimental Botany在线发表了山东农业大学生命科学学院作物生物学国家重点实验室赵翔宇教授团队题为“Defective kernel 66 encodes a GTPase essential for kernel development in maize”的研究论文，该研究发现DEK66编码一种线粒体核糖体组装因子，通过影响线粒体的形态和功能参与玉米籽粒发育的调控。

线粒体拥有自身的遗传物质和遗传体系，但因其基因组大小有限，所以是一种半自主细胞器，是细胞内氧化磷酸化和形成ATP的主要场所，有细胞动力工厂之称。Defective kernel 66是从EMS诱变的玉米B73 F2群体中分离出的胚胎致死突变体，本研究对该突变体候选基因DEK66进行了鉴定，结果发现其编码一个定位于线粒体的核糖体组装因子，并具有GTPase活性（该GTPase属于核糖体生物发生的GTPase A家族）。

在dek66突变体中，线粒体结构和功能的破坏导致胚乳细胞内活性氧的积累，并促进程序性细胞死亡。此外，dek66突变体中与营养储存、线粒体呼吸链复合体以及线粒体核糖体相关的多数关键基因的转录水平均发生了显著改变。综上表明，DEK66通过影响线粒体功能而对玉米籽粒发育至关重要。该研究对了解线粒体核糖体组装因子在玉米籽粒发育中的影响提供了参考。

图1. dek66突变体籽粒的表型

图2. dek66突变体种子中线粒体功能的影响

山东农业大学赵翔宇教授为论文通讯作者，魏一鸣（现枣庄学院生命科学学院讲师）、王勃辉、邵东杰（现枣庄学院生命科学学院讲师）为本文共同第一作者，课题组成员颜如玉、武嘉文、郑光明、赵丫杰以及张宪省教授参与了该项研究。相关工作得到了国家自然科学基金（32071921和91735301）、山东省农业良种工程（2021LZGC022）和山东省泰山学者人才工程（ts201712024）项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1093/jxb/erad289

转自：“植物生物学研究”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！