高分文献解读

本期高分文献，来自《Plant Communications》上发表的研究，针对稻叶瞬时淀粉生物合成调节机制不明的问题，

发现LSD3（水稻谷氨酰-tRNA还原酶）与GluTRBP形成复合体，可维持直链淀粉合成关键酶GBSSII的稳定性和活性，

调控叶淀粉积累、碳源运输及水稻籽粒质量和产量，揭示该复合体在水稻淀粉合成中的核心作用，

Boxbio的产品为酶活性、蛋白相互作用检测等核心实验提供关键支撑，助力水稻产量与品质提升的分子机制研究。

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标题：谷氨酰-tRNA还原酶及其结合蛋白促进瞬时淀粉生物合成并提高水稻籽粒品质和产量

A glutamyl–tRNA reductase and its binding protein promote transitory starch biosynthesis and enhance grain quality and yield in rice

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期刊：Plant Communications

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影响因子：11.6

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DOI：10.1016/j.xplc.2025.101527

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第一作者：Yingqing Duan，Xiaoxue Li，Liuyang Ma

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通讯作者：Xiangjin Wei，Peisong Hu

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作者单位：中国水稻研究所

01 丨文献摘要

水稻叶片瞬时淀粉合成的调控机制与产量影响研究

研究背景与关键蛋白互作

稻叶中的瞬时淀粉对于临时碳储存、植物生长和随后的籽粒灌浆至关重要，但其生物合成背后的调节机制仍知之甚少。在这里，我们发现叶子淀粉缺乏症 3 (LSD3)，

一种水稻谷氨酰-tRNA还原酶(GluTR)，与 GluTR结合蛋白(GluTRBP)相互作用，而GluTRBP又与颗粒结合淀粉合酶II(GBSSII)相关，GBSSII是叶子中负责直链淀粉合成的关键酶。

复合体功能与突变体表型分析

LSD3-GluTRBP复合体能够维持GBSSII的蛋白质稳定性和酶活性。lsd3和glutrbp突变体表现出GBSSII活性显著降低，导致叶淀粉积累显着减少。

此外，这些突变体在从叶子到发育中谷物的碳源运输方面表现出严重缺陷，并伴有与碳源分配相关的基因的强烈下调。

因此，lsd3和glutrbp突变体表现出胚乳储存淀粉含量降低，并严重损害谷物质量和产量。值得注意的是，GBSSII 的过度表达部分挽救了突变体叶片和籽粒中的缺陷表型。

研究结论与应用价值

总之，我们的研究结果表明，LSD3-GluTRBP复合体作用于GBSSII的上游，在短暂的淀粉生物合成以及决定水稻的谷物质量和产量方面发挥着核心作用

。这些发现为同时提高水稻产量和品质提供了新的分子靶标。

· 总结示意图 ·

02 丨引用描述

NSC and sucrose contents were determined using a total sugar assay kit (BoxBio, Beijing, China) and a plant sucrose assay kit (BoxBio), respectively. 

· 实验图片 ·

文献引用产品