3月14日從中國農業科學院生物技術研究所獲悉，該所作物代謝調控與營養強化團隊發現了一個能編碼P亞型PPR蛋白的基因CNS1，并研究解析了該基因的功能及作用機制，明晰了其與玉米籽粒發育的關系。相關研究結果近日發表在《植物生理學》上。
玉米籽粒發育直接影響玉米產量，涉及復雜的遺傳調控網絡，包括線粒體基因的表達。線粒體是能為籽粒發育提供能量的半自主細胞器，其功能缺陷會導致籽粒生長緩慢和形態異常甚至停滯發育等問題。已有研究發現，P亞型PPR蛋白是一種靶向線粒體的RNA結合蛋白，具有RNA剪切、編輯和維持線粒體編碼基因轉錄本3’末端穩定性這3種功能。
團隊從一個玉米籽粒發育缺陷突變體中克隆出新基因CNS1，新基因編碼過的P亞型PPR蛋白，能與線粒體復合體Ⅲ上的關鍵基因序列直接結合，從而保護其編碼基因轉錄本5’末端的完整性?；虮容^分析發現，與野生型相比，突變體中編碼基因轉錄本5’末端發生嚴重缺失，進而影響了復合體Ⅲ的裝配和功能，導致線粒體形態、功能異常和能量供應不足，產生籽粒發育缺陷的表型。該研究首次報道了P亞型PPR蛋白具有維持線粒體編碼基因轉錄本5’末端穩定性的功能，拓展了人們對P型PPR蛋白及其調控線粒體功能的認知，有助于揭示玉米籽粒發育機理，為玉米產量和品質性狀的遺傳改良提供了新思路。
