種子耐儲性（耐老化）和種子萌發(fā)速度是衡量種子活力的重要指標，但二者之間的關系仍是未解之謎。2021年9月23日，Journal of Agricultural and Food Chemistry在線發(fā)表了“ZmAGA1 Hydrolyzes RFOs Late During the Lag Phase of Seed Germination, Shifting Sugar metabolism Towards Seed Germination Over Seed Aging Tolerance”研究論文，解析了玉米堿性半乳糖苷酶通過控制棉子糖的水解調(diào)控玉米種子耐儲性和種子萌發(fā)速度之間平衡的分子機理。
研究人員發(fā)現(xiàn)玉米種子萌發(fā)過程中ZmAGA1基因的表達受到翻譯水平的調(diào)控。組成型過量表達ZmAGA1促進了棉子糖的水解，提高了種子的萌發(fā)速度，但降低了種子的耐儲性。在玉米種子引發(fā)過程中添加堿性半乳糖苷酶抑制劑可以維持種子引發(fā)過程中棉子糖含量，顯著提高種子引發(fā)后的種子耐儲藏能力。作者建議通過組成型表達棉子糖合成酶基因，誘導表達棉子糖水解酶基因ZmAGA1既可以提高種子中棉子糖含量，提高玉米種子的耐儲性，又可以在種子萌發(fā)過程中提高棉子糖的水解能力，提高玉米種子的萌發(fā)速度。
西北農(nóng)林科技大學趙天永教授為論文通訊作者，博士后張玉民和博士生李丹為論文共同第一作者。該項研究得到了國家自然科學基金委的資助。
趙天永實驗室多年來對玉米棉子糖代謝相關基因在植物抗逆以及種子活力中的功能及其表達調(diào)控進行了系統(tǒng)研究。發(fā)現(xiàn)了通過調(diào)控棉子糖合成酶基因可以提高植物的抗逆能力并且對植株生長沒有任何負作用；發(fā)現(xiàn)了棉子糖是決定種子活力的關鍵因素（Gu， 2016， Plant Molecular Biology；Li, 2017, Molecular Plant；Gu, 2019, The Plant Journal; Han, 2020, The Plant Journal; Li, 2020, JBC）。
原文鏈接： https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jafc.1c03677
