三聚体复合物 TaNF-Y 平衡小麦产量和品质：研究

育种工作主要集中在提高小麦（Triticum aestivum L.）的产量和质量上。谷物淀粉和种子贮藏蛋白（SSP）的含量和组成是决定谷物产量和品质的两个关键因素。淀粉含量与粒重密切相关，而过磷酸钙含量和成分则直接影响面粉的品质。然而，SSP含量（品质）和淀粉含量（籽粒产量）之间往往存在负相关关系。

近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所肖军课题组鉴定出一种能够同时调控淀粉和SSP生物合成的三聚体复合物TaNF-Y。

研究结果是发表2024 年 9 月 18 日上线，植物细胞标题为“NUCLEAR FACTOR-Y-POLYCOMB REPRESSIVE COMPLEX2 动态协调小麦中淀粉和种子储存蛋白的生物合成”。

之前的研究报道了小麦SSP编码基因和淀粉生物合成酶编码基因的转录调控。然而，人们对如何调节SSP和淀粉积累，协调品质和产量之间的平衡。

TaNF-Y包括TaNF-YA3-D、TaNF-YB7-B和TaNF-YC6-B。这些三聚体复合物通过改变自身的转录模式直接或间接调节SSP和淀粉的合成。

肖教授说：“利用RNAi干扰技术沉默TaNF-YA3和TaNF-YC6基因后，观察到淀粉含量下降和储存蛋白含量增加。”

进一步分析发现，TaNF-Y 三聚体复合物与 Polycomb 抑制复合物 2 (PRC2) 相互作用，招募组蛋白 H3K27me3 修饰并抑制 SSP 编码基因 TaLMW-400 和 TaGli-γ-700 的转录，以及负调节因子淀粉编码，TaNAC019。这样，它直接调节小麦SSP并间接调节淀粉积累。

此外，TaNF-YB7-B 编码区的自然变异影响其与 PRC2 的相互作用，单倍型 TaNF-YB7-B^哈普2显示出较高的淀粉含量和较低的SSP含量。这是在育种过程中积极选择的，与我国育种过程中提高产量的目标是一致的。