科研进展
兰州化物所发表植物中糖转运蛋白综述文章
植物糖转运蛋白作为植物体内糖分运输的关键载体,对植物生长发育、应对环境胁迫以及与微生物的相互作用均具有重要意义,是该领域的研究热点。
近日,中国科学院兰州化学物理研究所天然药物与化学测量研究中心食品化学与安全检测团队糖转运蛋白方面发表相关综述文章。全面阐述了植物糖转运蛋白的研究进展,包括分类、作用、功能多样性、调控机制,以及提高作物产量的策略和前景。
图1. 糖转运蛋白的分类
图2. 糖转运蛋白从源细胞到库细胞的长距离糖运输模型
图3. 各种信号通路之间相互作用模型
糖转运蛋白的主要作用是源库运输与调控,影响植物生长发育,响应环境胁迫,与其他信号转导通路的交互,介导植物-微生物的互作。基于此,文章提出了通过糖转运蛋白提高作物产量的策略,增强糖转运蛋白与共生微生物的相互作用,提高作物对养分(如磷和氮)的吸收和运输效率,从而促进作物生长,增加作物产量;建立光周期-糖转运蛋白模型,提高光合效率与资源分配,优化光合作用,提高作物产量;借助 GWAS(全基因组关联分析)和QTL(数量性状位点)定位技术及基因编辑(如 CRISPR-Cas9)相结合的技术,通过遗传策略改良作物,以达到增加作物产量的目的。该综述文章为深入理解糖转运蛋白的作用机制提供了新思路,为提高作物产量提供了新的策略,对保障粮食安全具有重要参考价值和理论指导意义。
图4. 通过糖转运蛋白提高作物产量的关键策略
相关研究工作以“The sugar transporter proteins in plants: An elaborate and widespread regulation network-A review”为题,发表在International Journal of Biological Macromolecules (2025,https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.139252)上。刘维刚助理研究员为该论文第一作者,曾凡逵研究员为通讯作者。
上述工作得到了国家马铃薯产业技术体系(CARS-09)等项目的经费支持。