海南大学罗杰教授团队在植物科学权威期刊（IF=21.949）上发表研究成果，揭示水稻籽粒必需氨基酸积累的调控机制

来源：植物研究进展

近日，罗杰团队在Molecular Plant (IF=21.949)上在线发表题为“Natural variations of OsAUX5, a target gene of OsWRKY78, control the contents of neutral essential amino acids in rice grains” 的研究论文。

进化树分析显示，OsAUX5属于生长素转运蛋白家族 (AUX/LAX family)的成员。研究表明，OsAUX5编码一个质膜定位的氨基酸转运蛋白，OsAUX5的表达水平与水稻不同品种籽粒中多种EAA（缬氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸）含量显著相关 ，且籼稻品种中OsAUX5的表达量要显著高于梗稻品种。

图1 OsAUX5的定位与鉴定

进一步研究显示，OsAUX5主要在根、叶片、穗和节（包括节I-V和穗节）的维管组织中表达，参与根中中性氨基酸的吸收以及叶片向种子中氨基酸的运输过程。

图2 OsAUX5的组织表达模式分析

序列分析显示，大多数梗稻品种OsAUX5启动子区域都包含有一个18 bp的InDel序列插入，导致其上游调控因子OsWRKY78对OsAUX5 的激活能力变弱，进而导致梗稻品种中OsAUX5的表达量较低。作者对籼稻和梗稻OsAUX5等位基因（两个不同等位基因型）的分布和来源进行分析，发现粳稻的OsAUX5等位基因型来源野生稻（Or-III），而籼稻的OsAUX5等位基因型来自野生稻（Or-I），进一研究显示梗稻中的OsAUX5等位基因型受到了选择。将籼稻品种的OsAUX5等位基因引入粳稻品种中可以显著增加粳稻籽粒中EAA含量，同时不影响其它农艺性状表型。

图3. OsWRKY78-OsAUX5调控水稻籽粒EAA积累的模式图

海南大学热带作物学院施宇恒、张园园和孙阳阳博士为论文的共同第一作者，金成研究员和罗杰教授为论文的共同通讯作者。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674205222004488?via%3Dihub