研究發現調控淀粉代謝并影響儲藏根產量的關鍵基因

　　木薯是全球第三大糧食作物，其儲藏根可大量富集淀粉，是熱帶亞熱帶地區近7億人口的主要食物能量來源。研究木薯淀粉代謝的調控對深入了解這一重要糧食作物的源庫分配機制及提高產量具有重要的理論價值和應用潛力。

　　中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所張鵬研究組利用第一個木薯T-DNA插入突變體storage root delay (srd），發現了導致儲藏根發育延緩的關鍵基因是參與淀粉磷酸化的關鍵基因α-葡聚糖，水合二激酶1 (GWD1)。該基因表達嚴重缺失可抑制地上葉片臨時型淀粉的及時降解，導致葉片大量富集淀粉，改變臨時型淀粉粒的形態建成，影響光合作用及從源向庫的碳水化合物分配，進而延緩儲藏根的生長和發育。研究表明GWD1是通過磷酸化淀粉并與β-amylase共同協作來調控木薯淀粉的降解。該研究為進一步強化臨時型淀粉的降解，促進源庫分配提供了新思路和技術；同時，為綜合利用木薯葉片作為優質飼料提供了新種質。

　　8月29日，研究成果Alpha-Glucan, Water Dikinase 1 Affects Starch Metabolism and Storage Root Growth in Cassava (Manihot esculenta Crantz)發表在Scientific Reports上。文章第一作者為張鵬研究組博士周文智，并聯合瑞士蘇黎世聯邦理工大學教授Wilhelm Gruissem和Samuel Zeeman共同完成。該研究得到中科院、科技部、農業部、自然基金委、中瑞科技合作項目及植物分子遺傳國家重點實驗室等資助。

上海生科院發現調控淀粉代謝并影響儲藏根產量的關鍵基因