浮萍具有快速生長和高效積累淀粉的特性，因此它既是一種未來生物燃料最具有發(fā)展?jié)摿Φ膽?zhàn)略性能源植物之一，又是一種研究植物高效積累淀粉分子機(jī)制的理想模式體系。青島能源所周功克研究團(tuán)隊(duì)利用了轉(zhuǎn)錄組、代謝組及其相關(guān)酶活測(cè)定等方法，挖掘了浮萍高效積累淀粉的關(guān)鍵基因，構(gòu)建了缺氮處理下浮萍淀粉高效積累的示意圖，解析了浮萍代謝流的重新分配途徑，即缺氮處理后，底物Glu-1P更易流向淀粉合成途徑，而分支途徑果膠的生物合成受阻，最終導(dǎo)致浮萍淀粉大量積累，從而進(jìn)一步解析了浮萍淀粉高效積累的分子機(jī)制。該研究不僅為提高浮萍淀粉資源提供了理論與實(shí)踐，也為淀粉類作物改良提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。
上述研究結(jié)果發(fā)表在Biotechnology for Biofuels（Yu et al., Biotechnol Biofuels, 2017, 10:167）上，并得到國家科技支撐計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、山東省重點(diǎn)專項(xiàng)基金、山東省能源生物遺傳資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新課題基金等項(xiàng)目的資助。(文/圖 于昌江)
圖1 浮萍缺氮處理下淀粉含量變化
圖2 缺氮處理下浮萍淀粉積累的示意圖
