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科研進(jìn)展

蘭州化物所發(fā)表植物中糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白綜述文章

發(fā)表日期:2025-01-10來源:蘭州化學(xué)物理研究所放大 縮小

植物糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白作為植物體內(nèi)糖分運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵載體,對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育、應(yīng)對(duì)環(huán)境脅迫以及與微生物的相互作用均具有重要意義,是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

近日,中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所天然藥物與化學(xué)測(cè)量研究中心食品化學(xué)與安全檢測(cè)團(tuán)隊(duì)糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白方面發(fā)表相關(guān)綜述文章。全面闡述了植物糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的研究進(jìn)展,包括分類、作用、功能多樣性、調(diào)控機(jī)制,以及提高作物產(chǎn)量的策略和前景。

圖1.?糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的分類

圖2.?糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白從源細(xì)胞到庫細(xì)胞的長(zhǎng)距離糖運(yùn)輸模型

圖3.?各種信號(hào)通路之間相互作用模型

糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的主要作用是源庫運(yùn)輸與調(diào)控,影響植物生長(zhǎng)發(fā)育,響應(yīng)環(huán)境脅迫,與其他信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的交互,介導(dǎo)植物-微生物的互作?;诖?,文章提出了通過糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白提高作物產(chǎn)量的策略,增強(qiáng)糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與共生微生物的相互作用,提高作物對(duì)養(yǎng)分(如磷和氮)的吸收和運(yùn)輸效率,從而促進(jìn)作物生長(zhǎng),增加作物產(chǎn)量;建立光周期-糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白模型,提高光合效率與資源分配,優(yōu)化光合作用,提高作物產(chǎn)量;借助 GWAS(全基因組關(guān)聯(lián)分析)和QTL(數(shù)量性狀位點(diǎn))定位技術(shù)及基因編輯(如 CRISPR-Cas9)相結(jié)合的技術(shù),通過遺傳策略改良作物,以達(dá)到增加作物產(chǎn)量的目的。該綜述文章為深入理解糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用機(jī)制提供了新思路,為提高作物產(chǎn)量提供了新的策略,對(duì)保障糧食安全具有重要參考價(jià)值和理論指導(dǎo)意義。

4.?通過糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白提高作物產(chǎn)量的關(guān)鍵策略

相關(guān)研究工作以“The sugar transporter proteins in plants: An elaborate and widespread regulation network-A review”為題,發(fā)表在International Journal of Biological Macromolecules 2025,https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.139252上。劉維剛助理研究員為該論文第一作者,曾凡逵研究員為通訊作者。

上述工作得到了國家馬鈴薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-09)等項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)支持。

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