中国农业大学农学院博士生一作在植物科学一区Top期刊发文揭示玉米种胚淀粉降解控制种子萌发速度的分子机制

该研究由中国农业大学农学院种子科学与技术中心团队完成，发表在《Plant Communications》上。背景：种子萌发是作物生命周期和产量形成的关键，淀粉是主要能量来源，但传统模型聚焦胚乳淀粉动员，对胚中淀粉动员机制知之甚少。研究目的：通过构建玉米萌发种胚多时间点转录组图谱，利用加权共表达网络分析，挖掘调控早期萌发速度的关键基因并解析其分子机制。结论：研究发现ZmbZIP29是萌发早期的关键节点基因，在胚和糊粉层高表达，其突变导致萌发变慢、幼苗健壮度下降。机制上，ZmbZIP29通过结合ABRE元件激活ZmGWD和ZmDPE2，结合内含子区EGE新元件激活ZmAMY1，这三个淀粉分解基因的表达降低会减少淀粉酶活性和可溶性糖含量，从而延缓萌发。研究揭示了ZmbZIP29介导的种胚淀粉动员是控制种子萌发速度的关键环节。