新發(fā)現(xiàn)OsSK41/OsGSK5依賴的OsEBP89磷酸化負(fù)調(diào)控水稻胚乳直鏈淀粉合成

水稻(Oryza sativa L.)是世界范圍內(nèi)廣泛種植的重要糧食作物，全球一半以上的人口都以水稻為主要糧食來源。直鏈淀粉含量(AC)是決定大米適口性、粘度、透明度和消化率的主要因素，但水稻AC調(diào)控網(wǎng)絡(luò)較為復(fù)雜，仍有許多研究空間。

JIPB近日在線發(fā)表了羅小金課題組聯(lián)合上海農(nóng)科院曹黎明/吳書俊團隊題為“OsSK41/OsGSK5, a GSK3/SHAGGY-like kinase, negatively modulates endosperm amylose content by directly regulating the interaction between OsEBP89 and OsBP5 in rice”的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)一個水稻GSK3-like蛋白OsSK41互作并磷酸化調(diào)控水稻直鏈淀粉含量的蛋白OsEBP89，使其穩(wěn)定性下降，減弱OsEBP89–OsBP5互作，降低Wx表達量，從而負(fù)調(diào)控水稻直鏈淀粉含量。

OsSK41負(fù)調(diào)控水稻直鏈淀粉含量的機制

OsSK41通過影響OsEBP89的穩(wěn)定性來調(diào)控Wx基因的表達，負(fù)調(diào)控水稻直鏈淀粉含量

復(fù)旦大學(xué)前期從特種稻CW23中鑒定了一個新的主效QTL qTGW3 (LOC_Os03g62500)，編碼一個GSK3家族的激酶基因OsSK41，負(fù)調(diào)控水稻籽粒的長度和千粒重。品質(zhì)分析發(fā)現(xiàn)，突變型近等基因系NIL-tgw3顯著提高了稻米的AC和RVA特征值（峰值粘度、谷值粘度、最終粘度和崩解值），稻米糯性下降，Waxy基因（編碼的酶Wx是水稻直鏈淀粉合成途徑中的一個關(guān)鍵酶）的表達水平顯著提高，表明qTGW3不僅調(diào)控籽粒大小還影響稻米品質(zhì)。

該研究利用酵母雙雜交系統(tǒng)篩選到一個AP₂/EREBP轉(zhuǎn)錄因子OsEBP89與OsSK41互作，并通過熒光素酶互補（Split-LUC）和免疫共沉淀（Co-IP）進行了驗證。OsEBP89是水稻籽粒直鏈淀粉含量的正調(diào)控因子，它與MYC蛋白OsBP5互作，協(xié)同調(diào)控Wx的表達。本研究發(fā)現(xiàn)OsSK41通過磷酸化OsEBP89，減弱OsEBP89O-sBP5互作，抑制OsEBP89的轉(zhuǎn)錄激活活性，使Wx基因表達量下降。本研究進一步完善了水稻直鏈淀粉含量的分子調(diào)控機制。

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