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　　科技日报杭州2月9日电 (洪恒飞 陈鎏琰 记者江耘)记者9日从中国水稻研究所获悉，该所张健研究员团队与胡培松院士团队经合作，首次揭示了“植物胰岛素”6-磷酸-海藻糖(tre6p)调控水稻碳源分配与籽粒产量的机制，为作物高产遗传改良提供了新思路。相关研究成果近日发表于《分子植物(molecular plant)》杂志。

　　在高血糖情况下，脊椎动物主要通过分泌胰岛素，刺激血糖消耗和糖原合成来维持血糖稳态，保证生理功能的正常运行。近年来，植物中的tre6p被发现具有类似胰岛素的功能。tre6p还可通过促进源—库转运等形式反馈调节糖水平。作为维持糖稳态的核心激素，tre6p广泛参与了调控植物的生长发育与逆境响应等生理过程。然而，tre6p具体如何维持糖稳态、与其他能量调控因子互作协调碳源的源—库分配以及如何利用tre6p相关基因改良作物的产量等核心问题仍有待阐明。

　　“尤为重要的是，tre6p具有极大地改良作物产量的潜力。”张健介绍，已有研究表明，在玉米中异源表达水稻tre6p磷酸酶基因ostpp1可提升9%—49%的产量；直接喷施可吸收的tre6p前体亦可使小麦增产20%。

　　研究团队在水稻中鉴定了一个调控tre6p积累的糖诱导表达转录因子基因osnac23。osnac23可直接结合在tre6p磷酸酶基因ostpp1的启动子区域，抑制ostpp1的转录，促进tre6p的累积。已有研究表明，tre6p可直接结合植物能量饥饿感受器snrk1并抑制其酶活。该研究进一步显示，osnac23-tre6p-snrk1a三者形成一条正向调节回路来维持水稻碳源分配和籽粒产量。

　　研究团队在日本晴、南粳46和中水01三个水稻品种的实验过程中过量表达osnac23基因，显著地提高了植株tre6p含量。多年多地的田间产量区试结果表明，相较于野生型，转基因植株在生长后期表现出典型的青秆黄熟的高产性状，有效穗数和千粒重显著增加，产量提升8.7%—16.1%，为利用“植物胰岛素”tre6p相关基因改良作物的产量提供了优异的基因资源和应用示范。 【编辑:田博群】 　　

　　科技日报杭州2月9日电 (洪恒飞 陈鎏琰 记者江耘)记者9日从中国水稻研究所获悉，该所张健研究员团队与胡培松院士团队经合作，首次揭示了“植物胰岛素”6-磷酸-海藻糖(tre6p)调控水稻碳源分配与籽粒产量的机制，为作物高产遗传改良提供了新思路。相关研究成果近日发表于《分子植物(molecular plant)》杂志。

　　在高血糖情况下，脊椎动物主要通过分泌胰岛素，刺激血糖消耗和糖原合成来维持血糖稳态，保证生理功能的正常运行。近年来，植物中的tre6p被发现具有类似胰岛素的功能。tre6p还可通过促进源—库转运等形式反馈调节糖水平。作为维持糖稳态的核心激素，tre6p广泛参与了调控植物的生长发育与逆境响应等生理过程。然而，tre6p具体如何维持糖稳态、与其他能量调控因子互作协调碳源的源—库分配以及如何利用tre6p相关基因改良作物的产量等核心问题仍有待阐明。

　　“尤为重要的是，tre6p具有极大地改良作物产量的潜力。”张健介绍，已有研究表明，在玉米中异源表达水稻tre6p磷酸酶基因ostpp1可提升9%—49%的产量；直接喷施可吸收的tre6p前体亦可使小麦增产20%。

　　研究团队在水稻中鉴定了一个调控tre6p积累的糖诱导表达转录因子基因osnac23。osnac23可直接结合在tre6p磷酸酶基因ostpp1的启动子区域，抑制ostpp1的转录，促进tre6p的累积。已有研究表明，tre6p可直接结合植物能量饥饿感受器snrk1并抑制其酶活。该研究进一步显示，osnac23-tre6p-snrk1a三者形成一条正向调节回路来维持水稻碳源分配和籽粒产量。

　　研究团队在日本晴、南粳46和中水01三个水稻品种的实验过程中过量表达osnac23基因，显著地提高了植株tre6p含量。多年多地的田间产量区试结果表明，相较于野生型，转基因植株在生长后期表现出典型的青秆黄熟的高产性状，有效穗数和千粒重显著增加，产量提升8.7%—16.1%，为利用“植物胰岛素”tre6p相关基因改良作物的产量提供了优异的基因资源和应用示范。 【编辑:田博群】

（文章来源：健康时报网）