玉米中蛋白質含量約為10%，而玉米野生祖先大芻草的蛋白質含量可達30%，其中的遺傳機制尚待揭示。近期，來自中國科學院分子植物卓越創新中心和上海師范大學的科研人員合作發現了影響玉米蛋白質含量的關鍵基因，相關成果在《Nature》發表，論文的標題為：THP9 enhances seed protein content and nitrogen-use efficiency in maize。
研究團隊通過玉米野生雜交群體構建、基因組測序和遺傳分析，鑒定出天冬酰胺合成酶4 (ASN4)是影響玉米蛋白質含量的關鍵蛋白，并將其編碼基因命名為大芻草高蛋白9（THP9）。進一步研究表明，玉米栽培品種中THP9的同源基因存在片段缺失，導致天冬酰胺合成酶活性喪失。天冬酰胺是氨基基團轉移反應中的氮供體，在氮循環中起著關鍵作用。研究人員將大芻草THP9基因導入玉米植株，發現該玉米株系氮利用率和蛋白質含量均明顯升高。
該研究報道了調控玉米蛋白質積累的關鍵基因，為玉米栽培品種的遺傳改良提供了新的理論支撐。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05441-2
注：此研究成果摘自《Nature》，文章內容不代表本網站觀點和立場。
