淀粉作为水稻胚乳的主要组成成分，其类型和含量直接影响着水稻稻米品质。近来研究表明很多的关键酶和转录因子等基因影响了水稻种子淀粉的合成，但是由于淀粉合成的复杂性，目前对水稻淀粉合成调控的分子机制还不清楚。

近日，上海师范大学生命科学学院在水稻胚乳淀粉合成分子机理研究方面取得新进展，相关研究成果以Pyrophosphate-fructose 6-phosphate 1-phosphotransferase (PFP1) regulates starch biosynthesis and seed development via heterotetramer formation in rice (Oryza sativa L.) 为题在线发表在Plant Biotechnology Journal 期刊上[1]。

在这项研究中，研究人员从韩国粳稻品种Hwacheong突变体库中鉴定到了一个稳定遗传的粉质胚乳突变体pfp1-3，该突变体由于灌浆速率低导致种子千粒重和单株产量显著降低，胚乳中淀粉颗粒的形态及造粉体发育也存在明显异常，同时发现pfp1-3突变体影响了稻米品质，导致总淀粉、直链淀粉含量显著降低，脂肪和蛋白含量显著增加。此外，由于pfp1-3突变体种子胚根和胚芽发育异常，导致水稻种子发芽率显著降低。

研究人员进一步通过图位克隆和互补实验发现，OsPFP1编码了一个糖酵解途径中焦磷酸果糖1,6 二磷酸转移酶的β亚基。OsPFP1β可以与其他4个OsPFP1α亚基中3个形成异源四聚体，OsPFP1基因突变导致了淀粉合成相关酶的活性显着降低，并且糖酵解途径和脂肪酸合成过程中代谢物质出现紊乱。该研究结果进一步完善了水稻淀粉合成的分子机制，为稻米品质遗传改良提供了重要的理论依据。

图 pfp1-3突变体的表型以及对灌浆和产量的影响

上海师范大学生命科学学院与长江大学农学院合作培养硕士研究生陈晨，上海师范大学客座硕士研究生何冰舒以及南京财经大学食品科学与工程学院的刘兴训老师为该论文的共同第一作者，上海师范大学生命科学学院乔永利教授与长江大学农学院方正武副教授为该论文通讯作者。该项目得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市曙光计划等项目的资助。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13173