华中农大罗杰团队鉴定到植物中首个调控支链氨基酸合成的转录因子

互推小编 2023-12-11

近日，New Phytologist发表了华中农业大学/海南大学罗杰教授团队题为Natural variation in the OsbZIP18 promoter contributes to branched-chain amino acid levels in rice的研究论文。该研究鉴定了植物中首个调控支链氨基酸合成的转录因子，揭示了水稻中支链氨基酸生物合成调控的机制。

支链氨基酸（Branched‐chain amino acids，BCAA）是人体必需氨基酸，在植物生长发育中发挥重要作用。尽管高等植物中支链氨基酸的生物合成途径已经比较清楚，对其遗传调控的了解也十分有限，迄今为止尚未发现任何正调控因子。

该研究分析了520份水稻核心种质材料叶片BCAA的含量，通过全基因组关联分析（GWAS）鉴定了一个调控BCAA的转录因子OsbZIP18。进化树结果显示，OsbZIP18是拟南芥光信号调控因子AtHY5的一个同源基因。研究发现，水稻叶片BCAA水平与OsbZIP18转录的表达量正相关，且OsbZIP18可通过直接结合到BCAAs合成基因OsBCAT1（branched‐chain aminotransferase1, OsBCAT1）和OsBCAT2的启动子上，正调控支链氨基酸的合成。进一步研究发现，氮素缺乏诱导BCAAs的含量是依赖于OsbZIP18的。