الأكاديمية الصينية للعلوم الزراعية بالتعاون مع جامعة نانجينغ الزراعية تكشف آلية تنظيم نقل بروتينات التخزين في الأرز

أخبار ar.wedoany.com، كشف الفريق الابتكاري لبحوث الجينوم الوظيفي للمحاصيل التابع للأكاديمية الصينية للعلوم الزراعية، بقيادة الأكاديمي وان جيان مين، وبالتعاون مع جامعة نانجينغ الزراعية، عن الجين الرئيسي المنظم لنقل بروتينات التخزين في الأرز، وآليته الجزيئية في ضمان نقل وتراكم هذه البروتينات من خلال الحفاظ على توازن أيونات الكالسيوم في الخلايا. نُشرت النتائج ذات الصلة في مجلة "ذا بلانت سيل" (The Plant Cell).

يُعد البروتين ثاني أكبر مادة غذائية في حبوب الأرز، حيث يؤثر محتواه وتكوينه بشكل مباشر على جودة الطعم والقيمة الغذائية والخصائص الوظيفية للأرز. وقد أوضحت الدراسات السابقة المركب البروتيني الأساسي المسؤول عن نقل البروتين، لكن الآليات التنظيمية العليا ظلت غير واضحة.

من خلال الطفرات، تمكن الفريق البحثي من عزل طفرة غير طبيعية في تراكم الجلوتيلين (بروتين تخزين رئيسي في الأرز) واستنساخ الجين المستهدف لها. وأظهرت الدراسة أن طفرة هذا الجين تؤدي إلى "ضياع" الجلوتيلين، الذي يفترض أن يُخزن داخل خلايا البذرة، مما يتسبب في إفرازه بشكل خاطئ إلى خارج الخلية. وكشفت الأبحاث الإضافية أن أيونات الكالسيوم تعمل بمثابة "مرشد مروري" داخل الخلية، وأن هذا الجين يحافظ بشكل خاص على عدد "المرشدين" على العضيات الخلوية، مما يتيح تجنيد المركب البروتيني الأساسي اللازم لنقل العضيات، وبالتالي التحكم في النقل الفعال للجلوتيلين على طول المسار المحدد داخل الخلية. وفي الوقت نفسه، يمكن لهذا الجين أن يعمل بشكل تآزري مع جيناته المتماثلة للحفاظ على استقرار وكفاءة عملية نقل الجلوتيلين في الأرز. تقدم هذه الدراسة منظورًا جديدًا وأهدافًا مهمة للتحسين الوراثي لجودة بروتين الأرز.

حظي هذا البحث بدعم من برنامج البحث والتطوير الرئيسي الوطني، والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية، ومشروع الابتكار العلمي والتكنولوجي للأكاديمية الصينية للعلوم الزراعية، وغيرها من المشاريع.