首次發現通過單基因表達可顯著提高甘薯的品質及產量

2月1日，期刊《Horticulture Research》在線發表了中國科學院分子植物科學卓越創新中心題為“The H＋-pyrophosphatase IbVP1 regulates carbon flux to influence the starch metabolism and yield of sweet potato”的研究論文，首次發現H＋-焦磷酸化酶IbVP1的表達可顯著提高甘薯塊根淀粉品質及產量。本研究發現，過表達IbVP1基因提高了甘薯葉片的光合能力及蔗糖含量；利用13C標記的蔗糖飼喂，證實可促進韌皮部裝載和蔗糖長距離運輸，提高了碳流分配能力；在儲藏根中，淀粉合成酶AGPase、GBSSI、SSI等基因表達水平和酶活上調，淀粉合成能力提升，直鏈淀粉及總淀粉含量增加，導致淀粉理化特性也發生明顯變化。這些研究系統揭示了VP1基因在優化甘薯“源-庫”關系中起到的重要功能，通過Pi離子和氫質子的“陰-陽”雙調節，提高了甘薯產量和品質。這也是開發通過單基因表達提高薯類作物產量的新策略。