采访人员3月14日从中国农业科学院生物技术研究所获悉 ， 该所作物代谢调控与营养强化团队发现了一个能编码P亚型PPR蛋白的基因CNS1 ， 并研究解析了该基因的功能及作用机制 ， 明晰了其与玉米籽粒发育的关系 。 相关研究结果近日发表在《植物生理学》上 。
【玉米籽粒|科学家发现能影响玉米籽粒发育的新基因】玉米籽粒发育直接影响玉米产量 ， 涉及复杂的遗传调控网络 ， 包括线粒体基因的表达 。 线粒体是能为籽粒发育提供能量的半自主细胞器 ， 其功能缺陷会导致籽粒生长缓慢和形态异常甚至停滞发育等问题 。 已有研究发现 ， P亚型PPR蛋白是一种靶向线粒体的RNA结合蛋白 ， 具有RNA剪切、编辑和维持线粒体编码基因转录本3’末端稳定性这3种功能 。
团队从一个玉米籽粒发育缺陷突变体中克隆出新基因CNS1 ， 新基因编码过的P亚型PPR蛋白 ， 能与线粒体复合体Ⅲ上的关键基因序列直接结合 ， 从而保护其编码基因转录本5’末端的完整性 。 基因比较分析发现 ， 与野生型相比 ， 突变体中编码基因转录本5’末端发生严重缺失 ， 进而影响了复合体Ⅲ的装配和功能 ， 导致线粒体形态、功能异常和能量供应不足 ， 产生籽粒发育缺陷的表型 。 该研究首次报道了P亚型PPR蛋白具有维持线粒体编码基因转录本5’末端稳定性的功能 ， 拓展了人们对P型PPR蛋白及其调控线粒体功能的认知 ， 有助于揭示玉米籽粒发育机理 ， 为玉米产量和品质性状的遗传改良提供了新思路 。 采访人员马爱平 通讯员崔艳 陈茹梅

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