JGG｜中国农科院作科所张学勇团队发现TabHLH95-TaNF-YB1模块促进小麦籽粒淀粉合成并提高粒重

淀粉是小麦胚乳中主要合成和积累的物质，影响小麦面食品质和籽粒产量。提高胚乳淀粉合成是改良小麦产量和食用品质的一条重要途径。转录因子通过结合下游基因启动子区的顺式作用元件，调控基因表达，在植物生长发育中发挥重要作用。目前，小麦胚乳淀粉合成的转录调控研究进展缓慢，缺少对重要转录因子功能及调控网络的认识。

2023年4月14日，Journal of Genetics and Genomics在线发表中国农科院作物科学研究所张学勇研究员团队题为“TabHLH95-TaNF-YB1 module promotes grain starch synthesis in bread wheat”的研究论文。该研究揭示了转录因子TabHLH95调控小麦胚乳淀粉合成的分子机制，发现TabHLH95能够增强淀粉合成基因TaAGPL1，TaAGPL2和TaISA1的表达，正调控小麦胚乳淀粉合成。

该研究通过分析发育籽粒的转录组数据，发现转录因子基因TabHLH95与多个淀粉合成基因共表达。敲除TabHLH95导致胚乳淀粉合成减少，籽粒变小，腹沟加深；而过表达TabHLH95能够提高淀粉合成和粒重。转录组分析表明TabHLH95主要参与调控胚乳淀粉合成途径基因的表达，双荧光素酶报告实验(DLR)和酵母单杂交(Y1H)实验证明其正调控TaAGPL1，TaAGPL2和TaISA1的表达。此外，该研究还发现TabHLH95与TaNF-YB1互作，而DLR和Y1H实验表明TaNF-YB1能结合并调控TaAGPL1，TaAGPL2和TaISA1的表达，且二者存在加性效应。

TabHLH95-TaNF-YB1模块促进小麦籽粒淀粉合成的作用机制

综上所述，该研究阐明了TabHLH95调控小麦胚乳淀粉合成的分子机制，并初步证明TabHLH95-TaNF-YB1模块在淀粉合成中可能存在协同作用。

作者简介

中国农科院作物科学研究所博士后刘云川和博士生葸玮为该论文共同第一作者，刘旭院士、郝晨阳副研究员和张学勇研究员为通讯作者。相关工作得到国家自然科学基金和中国博士后基金的资助。

引用本文

Yunchuan Liu, Wei Xi, Xiaolu Wang, Huifang Li, Hongxia Liu, Tian Li, Jian Hou, Xu Liu, Chenyang Hao, Xueyong Zhang. (2023). TabHLH95-TaNF-YB1 module promotes grain starch synthesis in bread wheat. Journal of Genetics and Genomics.

DOI：10.1016/j.jgg.2023.04.002

图文来源：JGG遗传学报公众号

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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