中国热科院研究揭示了香蕉淀粉降解关键酶基因作用机制

近日，中国热科院生物所和三亚研究院香蕉遗传改良团队研究揭示了香蕉淀粉降解关键酶基因作用机制。

图：MaBAM9b蛋白在香蕉采后淀粉降解过程中的表达模式

香蕉是典型的淀粉转化型果实。采收时高淀粉，采后成熟过程中迅速降解并转化为可溶性糖，最终形成风味品质。这个过程受基因、环境因子等多种因素调节。MaBAM9b是前期通过转录组数据发现的果实中高表达基因，然而其作用机制尚不清楚。本研究从香蕉果实中克隆到MaBAM9b全长，其亚细胞定位、蛋白表达模式和瞬时表达等特征被解析。此外，正义和反义MaBAM9b转化至水稻以鉴定MaBAM9b功能。MaBAM9b全长为1599 bp，编码532个氨基酸，包括PLN02803和糖基水解酶家族14两个保守结构域，定位在叶绿体。MaBAM9b蛋白在香蕉果实成熟和淀粉降解过程中始终保持较高水平。香蕉果实薄片中瞬时过表达或沉默MaBAM9b表达，能够显著促进或抑制淀粉降解。水稻遗传学证据表明，MaBAM9b过表达促进了淀粉降解和显著提高了种子萌发，而抑制其表达显著阻碍了这些生物学过程。该研究结果支持MaBAM9b在淀粉降解中的关键作用，并为香蕉果实品质改良和生物育种提供了关键靶基因。

研究成果以《Elucidating the role of MaBAM9b in starch degradation》为题发表于《Plant Science》。中国热科院生物所、三亚研究院刘菊华研究员为论文第一作者，苗红霞研究员为论文共同第一作者。金志强研究员、谢江辉研究员和李新国教授为论文通讯作者。该研究获得国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家香蕉产业技术体系等项目资助。中国热科院生物所和三亚研究院为第一完成单位。