三聚體複合物 TaNF-Y 平衡小麥產量和品質：研究

育種工作主要集中在提高小麥（Triticum aestivum L.）的產量和品質。穀物澱粉和種子貯藏蛋白（SSP）的含量和組成是決定穀物產量和品質的兩個關鍵因素。澱粉含量與粒重密切相關，而過磷酸鈣含量和成分則直接影響麵粉的品質。然而，SSP含量（品質）和澱粉含量（穀粒產量）之間往往存在負相關關係。

近日，中國科學院遺傳與發育生物學研究所肖軍研究小組鑑定出一種能夠同時調控澱粉和SSP生物合成的三聚體複合物TaNF-Y。

研究結果是發表2024 年 9 月 18 日上線，植物細胞標題為「NUCLEAR FACTOR-Y-POLYCOMB REPRESSIVE COMPLEX2 動態協調小麥中澱粉和種子儲存蛋白的生物合成」。

先前的研究報告了小麥SSP編碼基因和澱粉生物合成酶編碼基因的轉錄調控。然而，人們對如何調節SSP和澱粉積累，協調品質和產量之間的平衡。

TaNF-Y包括TaNF-YA3-D、TaNF-YB7-B和TaNF-YC6-B。這些三聚體複合物透過改變自身的轉錄模式直接或間接調節SSP和澱粉的合成。

肖教授說：“利用RNAi幹擾技術沉默TaNF-YA3和TaNF-YC6基因後，觀察到澱粉含量下降和儲存蛋白含量增加。”

進一步分析發現，TaNF-Y 三聚體複合物與 Polycomb 抑制複合物 2 (PRC2) 相互作用，招募組蛋白 H3K27me3 修飾並抑制 SSP 編碼基因 TaLMW-400 和 TaGli-γ-700 的轉錄，以及負調節因子澱粉編碼，TaNAC019。這樣，它直接調節小麥SSP並間接調節澱粉累積。

此外，TaNF-YB7-B 編碼區的自然變異會影響其與 PRC2 的相互作用，單倍型 TaNF-YB7-B^哈普2顯示出較高的澱粉含量和較低的SSP含量。這是在育種過程中積極選擇的，與我國育種過程中提高產量的目標是一致的。