JIPB | 中国农业大学小麦研究中心揭示ADA2相分离调控小麦产量和加工品质

该研究由中国农业大学小麦研究中心团队完成，针对小麦产量与加工品质协同改良的分子机制进行探索。背景方面，淀粉和贮藏蛋白是决定小麦产量与品质的关键，但协同调控机制尚不明确。研究目的是探究转录衔接蛋白ADA2在小麦籽粒发育中的分子机制。研究发现，ADA2与组蛋白乙酰转移酶GCN5相互作用，通过液-液相分离形成核凝聚体，进而调控淀粉和贮藏蛋白合成相关基因启动子区域的组蛋白乙酰化水平。具体机制显示，ADA2的IDR2结构域驱动相分离，GCN5与ADA2的浓度比例决定了相分离行为及乙酰化活性：高浓度GCN5可溶解ADA2凝聚体维持高乙酰化活性，而过量ADA2则通过共凝聚隔离GCN5拮抗其活性。在田间条件下，ADA2基因敲除导致籽粒变小、产量降低，淀粉和谷蛋白含量以及面筋指数下降。此外，在448份小麦种质资源中鉴定出ADA2-B的优异等位变异Hap2，该单倍型与更高千粒重显著关联。结论表明，ADA2通过相分离动态调控转录活性，为小麦高产分子育种提供了新的基因资源和理论依据。