研究揭示水稻葉片瞬時淀粉合成調控新機制

淀粉是水稻籽粒中的主要儲藏物質。除籽粒胚乳中有大量儲藏淀粉以外，葉片和莖鞘中也有很多淀粉。

近日，中國水稻研究所研究員、中國工程院院士胡培松團隊在水稻瞬時淀粉和儲藏淀粉生物合成的調控機理研究方面取得重要進展，相關研究成果在線發表于《植物通訊》（Plant Communications）。該研究揭示了兩個淀粉結合蛋白OsLESV和OsESV1同時調控水稻葉片瞬時淀粉和胚乳儲藏淀粉的生物合成機制，并最終影響水稻品質與產量的分子機理。

OsLESV和OsESV1同時調控水稻葉片瞬時淀粉和胚乳儲藏淀粉。受訪者供圖

據介紹，白天，水稻的光合產物以淀粉形式儲存在葉肉細胞中，晚上葉片中的淀粉被分解為植物生長發育所需要的能量。因此葉片中淀粉又被稱為瞬時淀粉。葉片瞬時淀粉作為重要的碳源，對水稻籽粒產量和品質的形成至關重要。然而，目前關于水稻淀粉的研究主要集中在水稻胚乳儲藏淀粉，對于水稻葉片瞬時淀粉合成與降解，及其對水稻產量和品質調控的分子機制仍不清晰。

該研究發現，OsLESV和OsESV1能與淀粉結合，并能夠與水稻葉片和胚乳淀粉合成關鍵酶GBSSI、GBSSII和PPDKB互作，參與葉片瞬時淀粉和胚乳儲藏淀粉的生物合成，并最終影響水稻的品質與產量。

該研究增強了對水稻葉片中瞬時淀粉生物合成的分子機制的認識，揭示了瞬時淀粉生物合成和代謝如何影響水稻籽粒品質和產量，為稻米品質遺傳改良提供了重要的理論依據。

該研究得到國家農業重大科技項目、國家自然科學基金項目、中國農科院創新工程等項目的資助。