曲乐庆课题组研究结果揭示了质体型D－酶参与水稻储藏淀粉合成的酶学机制
DPE1定位于质体（A）与淀粉颗粒松散结合（B），其过量表达或抑制表达影响种子中直链淀粉含量（C）和支链淀粉链长分布（D）。WT，野生型对照；Ri，DPE1抑制表达转基因系；OX, DPE1过量表达转基因系；SP，可溶性蛋白； LBP，淀粉颗粒松散结合蛋白；TBP,淀粉颗粒紧密结合蛋白。
水稻是世界上最重要的农作物之一，其胚乳主要成分是淀粉（包括直链和支链淀粉）。直链淀粉的含量和支链淀粉的精细结构决定淀粉的理化特性，与稻米的加工、外观和蒸煮品质密切相关。参与胚乳淀粉合成的酶包括ADP葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGase）、颗粒结合态淀粉合酶（GBSS）、可溶性淀粉合酶（SSS）、淀粉分枝酶（BE）、淀粉去分枝酶（DBE）、葡聚糖磷酸化酶（Pho）和歧化酶（D-酶）。早在上世纪50年代就有人提出定位于质体的D-酶（DPE1）可能参与淀粉的合成，然而其具体功能至今还不清楚。曲乐庆研究组利用胚乳特异性启动子，构建了胚乳特异性DPE1过量表达和RNAi抑制表达的转基因水稻株系，发现DPE1含量的变化直接影响胚乳直链淀粉的含量、支链淀粉的精细结构、淀粉颗粒的形态、淀粉的热力学、流变学和热糊化特性。DPE1过量和抑制表达显示出相反的效果。进一步的研究揭示DPE1的主要功能是催化麦芽寡糖残基从直链淀粉转移到支链淀粉和从一个支链淀粉到另一个支链淀粉。这一结果是对经典的淀粉合酶催化的葡萄糖“线性累积”模式的补充和发展。
该研究成果已在最新一期Plant Physiology期刊上发表。曲乐庆研究组助理研究员董祥柏是该论文的第一作者。该工作得到了国家自然科学基金面上项目（31070226）和转基因重大专项（2014ZX08001-006）的资助。
论文链接：http://www.plantphysiol.org/content/169/4/2496.full.pdf+html
水稻是世界上最重要的农作物之一，其胚乳主要成分是淀粉（包括直链和支链淀粉）。直链淀粉的含量和支链淀粉的精细结构决定淀粉的理化特性，与稻米的加工、外观和蒸煮品质密切相关。参与胚乳淀粉合成的酶包括ADP葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGase）、颗粒结合态淀粉合酶（GBSS）、可溶性淀粉合酶（SSS）、淀粉分枝酶（BE）、淀粉去分枝酶（DBE）、葡聚糖磷酸化酶（Pho）和歧化酶（D-酶）。早在上世纪50年代就有人提出定位于质体的D-酶（DPE1）可能参与淀粉的合成，然而其具体功能至今还不清楚。曲乐庆研究组利用胚乳特异性启动子，构建了胚乳特异性DPE1过量表达和RNAi抑制表达的转基因水稻株系，发现DPE1含量的变化直接影响胚乳直链淀粉的含量、支链淀粉的精细结构、淀粉颗粒的形态、淀粉的热力学、流变学和热糊化特性。DPE1过量和抑制表达显示出相反的效果。进一步的研究揭示DPE1的主要功能是催化麦芽寡糖残基从直链淀粉转移到支链淀粉和从一个支链淀粉到另一个支链淀粉。这一结果是对经典的淀粉合酶催化的葡萄糖“线性累积”模式的补充和发展。
该研究成果已在最新一期Plant Physiology期刊上发表。曲乐庆研究组助理研究员董祥柏是该论文的第一作者。该工作得到了国家自然科学基金面上项目（31070226）和转基因重大专项（2014ZX08001-006）的资助。
论文链接：http://www.plantphysiol.org/content/169/4/2496.full.pdf+html