陕西
责编 | 王一
随着全球对粮油需求的持续增长，我国食用植物油的自给率问题愈加凸显。让“油瓶子里尽可能多装上中国自己的油”，是国家作出的战略部署。开发有效的高油育种遗传位点，创制高油、高产油料作物新品种是油料作物育种的重要方向。
近日，南京林业大学叶亚进教授课题组在ThePlant Cell发表了题为REGULATOR OF FATTY ACID SYNTHESIS proteins regulate de novo fatty acid synthesis by modulating hetACCase distribution的研究论文，该研究为高等油料植物育种提供了一个新的遗传位点。
乙酰辅酶A羧化酶（ACCase, Acetyl-CoA Carboxylase）是脂肪酸生物合成中的关键限速酶，广泛存在于植物、动物和微生物体内。它的主要功能是将乙酰辅酶A（Acetyl-CoA）转化为丙二酰辅酶A（Malonyl-CoA），这是脂肪酸合成的第一步，也是整个脂肪酸合成过程的限速步骤。前期工作中该课题组鉴定到了质体跨膜蛋白羧基转移酶互作因子 1（CTI1）通过与ACCase的a-CT亚基相互作用，把ACCase铆钉在质体膜上，从而负调控ACCase活性(Ye et al., 2020, Nature Communications；Ye et al., 2020, Journal of Biological Chemistry)。在该项研究中，作者继续围绕油脂合成的第一步关键限速酶ACCase展开。通过对ACCase及其调控因子进行系统性共表达分析，鉴定到了脂肪酸合成调节因子（RFS1），该基因的表达与 ACCase 的其他调节因子呈正相关。RFS 基因家族编码两种尚未发现作用的质体跨膜蛋白。进一步分析发现，RFS1 与CTI1共定位并直接相互作用。CRISPR/Cas9 基因编辑介导的 RFSs 基因敲除表现出更强的ACCase 活性、更高的脂肪酸合成速率和更多的脂肪酸含量，尤其是叶片中三酰甘油绝对含量的显著积累。进一步研究发现RFS 和 CTI 通过改变 ACCase的质膜分布模式，从而导致膜上的ACCase 活性降低，进一步揭示了质体跨膜蛋白 RFS/CTI 抑制 ACCase 活性的分子作用机制。
南京林业大学林草学院叶亚进教授、曹福亮院士为论文通讯作者，青年教师周莉娟为论文第一作者。硕士生杜荧，已毕业硕士生张曼琪、李金成，博士生赵越、胡雪纯参与了该项研究。本研究得到国家生物育种项目、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等的资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1093/plcell/koae295
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