近期，中國熱科院生物所在油莎豆塊莖脫水抗性機制研究中取得新進展。研究發現，與種子類似，一類叫做SMP（Seed maturation protein）的小分子親水蛋白在油莎豆塊莖成熟過程中特異性積累，并與其水分含量負相關，暗示油莎豆塊莖發生了類似于種子的共進化。該研究有助于闡明營養組織脫水抗性的分子機制及組織特異的調控網絡，對于油莎豆抗性品種的選育與開發利用具有指導意義。
油莎豆（Cyperus esculentus L.）隸屬于禾本目莎草科，是迄今唯一已知在塊莖中高水平積累油脂（24-35%）的新型油料作物。同時，油莎豆塊莖亦是罕見的含水量降低到10%以下卻不影響萌發的營養組織，然而，其脫水抗性的分子機制至今仍鮮為人知。SMP是一類被廣泛報道在種子胚胎發育晚期特異性積累的小分子親水蛋白。為揭示SMP基因家族的進化特征及其在油莎豆塊莖脫水抗性中的分子機制，我院生物所的研究團隊對油莎豆與水稻、玉米等代表性單子葉植物的SMP基因進行了系統的鑒定和比較分析，發現SMP家族的分化時間很晚，直至在單雙子葉植物分化后才出現目/科/屬/物種的特異性擴張與進化；在油莎豆中，SMP在塊莖的成熟過程中特異性積累，并與其水分含量負相關，這種類似于種子的積累模式與塊莖耐脫水和耐儲藏的特性是一致的，暗示油莎豆塊莖發生了類似于種子的共進化。然而，是否存在組織特異的調控網絡還有待進一步研究。
相關研究成果以《Analysis of Cyperus esculentus SMP family genes reveals lineage-specific evolution and seed desiccation-like transcript accumulation during tuber maturation》為題發表于《Industrial Crops and Products》。論文第一作者和通訊作者為中國熱科院生物所/三亞研究院鄒智研究員，中國熱科院三亞研究院郭安平研究員為并列通訊作者。廣東石油化工學院的趙永國副教授、中南民族大學張麗副教授及碩士研究生肖艷華參與了相關工作。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.115382
日期：2023-02-01
油莎豆（Cyperus esculentus L.）隸屬于禾本目莎草科，是迄今唯一已知在塊莖中高水平積累油脂（24-35%）的新型油料作物。同時，油莎豆塊莖亦是罕見的含水量降低到10%以下卻不影響萌發的營養組織，然而，其脫水抗性的分子機制至今仍鮮為人知。SMP是一類被廣泛報道在種子胚胎發育晚期特異性積累的小分子親水蛋白。為揭示SMP基因家族的進化特征及其在油莎豆塊莖脫水抗性中的分子機制，我院生物所的研究團隊對油莎豆與水稻、玉米等代表性單子葉植物的SMP基因進行了系統的鑒定和比較分析，發現SMP家族的分化時間很晚，直至在單雙子葉植物分化后才出現目/科/屬/物種的特異性擴張與進化；在油莎豆中，SMP在塊莖的成熟過程中特異性積累，并與其水分含量負相關，這種類似于種子的積累模式與塊莖耐脫水和耐儲藏的特性是一致的，暗示油莎豆塊莖發生了類似于種子的共進化。然而，是否存在組織特異的調控網絡還有待進一步研究。
相關研究成果以《Analysis of Cyperus esculentus SMP family genes reveals lineage-specific evolution and seed desiccation-like transcript accumulation during tuber maturation》為題發表于《Industrial Crops and Products》。論文第一作者和通訊作者為中國熱科院生物所/三亞研究院鄒智研究員，中國熱科院三亞研究院郭安平研究員為并列通訊作者。廣東石油化工學院的趙永國副教授、中南民族大學張麗副教授及碩士研究生肖艷華參與了相關工作。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.115382
日期：2023-02-01
