胡培松团队揭示了颗粒结合型淀粉合酶互作蛋白OsGBP影响水稻胚乳淀粉合成

来源：JIPB

原标题：胡培松团队揭示了颗粒结合型淀粉合酶互作蛋白OsGBP影响水稻胚乳淀粉合成、稻米品质及产量的分子机理

淀粉是水稻种子中最主要的成分，约占种子总重量的80%以上，直接决定着水稻的品质与产量。淀粉由直链淀粉和支链淀粉构成，直链淀粉的多少很大程度上决定着稻米的食味品质，直链淀粉过高的品种稻米品质往往较差，而直链淀粉含量低于5%的水稻品种即为糯稻。颗粒结合型淀粉合酶（GBSS）主要负责直链淀粉合成，其中GBSSI与GBSSII分别负责水稻胚乳与叶片中的直链淀粉合成。研究表明很多影响水稻胚乳淀粉品质的基因都是通过调控GBSS或与其互作来影响直链淀粉合成，因此筛选GBSS调控或互作蛋白，并研究其分子机理对阐明水稻胚乳直链淀粉合成及稻米品质具有重要意义。

近日，JIPB在线发表了沈阳农业大学客座教授、中国水稻研究所胡培松研究员团队的研究论文“GBSS-BINDING PROTEIN, encoding a CBM48 domain-containing protein, affects rice quality and yield” （https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jipb.12866）。该研究揭示了一个含有CBM48结构域的GBSSs的互作蛋白OsGBP，它通过介导GBSS与造粉体的结合，影响水稻叶片及胚乳中直链淀粉含量，进而改变稻米品质及产量。

本研究通过酵母双杂交方法筛选到一个与水稻GBSSs互作的蛋白OsGBP，该蛋白在体外和体内均能够与GBSSI和GBSSII相互作用。通过CIRSPR/Cas9技术获得了osgbp突变体，突变体叶片和胚乳的总淀粉和直链淀粉含量均显著低于野生型，导致其稻米品质和产量均有所下降。OsGBP的C端有一个CBM48结构域，中部有一个卷曲螺旋(CC)结构域,研究发现CBM48结构域主要负责OsGBP与淀粉的结合,而CC结构域主要负责OsGBP与GBSSs的互作。在osgbp突变体中，GBSSs主要以游离形式存在，与造粉体或淀粉粒的结合显着低于野生型。以上结果表明OsGBP通过介导GBSSs蛋白与发育中的淀粉颗粒的结合来调控着水稻叶片和胚乳中淀粉的生物合成。