OsIPMS1 có trong cường lực hạt giống và cơ chế biến dưỡng năng lượng cây lúa

 OsIPMS1 có trong cường lực hạt giống và cơ chế biến dưỡng năng lượng cây lúa

Cường lực hạt giống là tính trạng nông học cần thiết phục vụ canh tác lúa sạ thẳng. Isopropylmalate synthase (IPMS) được biết là enzyme xúc tác trong giai đoạn quan trọng của tổng hợp leucine (Leu), nhưng ảnh hưởng của nó về cường lực hạt giống vẫn chưa rõ. Các nhà khoa học của Nanjing Agricultural University, đứng đầu là Yongqi He đã nghiên cứu vai trò của gen trong cây lúa OsIPMS1 và OsIPMS2 đối với cường lực hạt giống.  Cả hai gen OsIPMS1 và OsIPMS2 có chức năng xúc tác sinh tổng hợp Leu, và phản ứng ngược lại Leu ức chế hoạt động của chúng. Sự đột phá của OsIPMS1 thông qua hệ thống CRISPR-Cas9 cho kết quả là: cường lu65c hạt giống thấp đi dưới nhiều điều kiện khác nhau, giảm amino acids trong khi hạt nẩy mầmk. Mười một amino acids có trong tính chống chịu với stress, tổng hợp gibberellic acid và chu trình tricarboxylic acid đều giảm đi đáng kể trong dòng đột biến osipms1 so sánh với đối chứng khi hạt nẩy mầm. Có tất cả 1.209 gen thể hiện rất khác nhau (differentially expressed genes: DEGs) được tìm thấy có trong dòng đột biến osipms1a, hầu hết có trong tiến trình phân giải glucose (glycolysis), protein, pyruvate, carbon, fructose và biến dưỡng mannose. Phân tích sâu hơn cho thấy  vai trò của gen OsIPMS1 trong cường lực hạt giống khi phân giải tinh bột (starch hydrolysis), hoạt động glycolytic và các mức độ năng lượng khác nhau khi hạt nẩy mầm. Nghiên cứu này cho tthấy chức năng của gen OsIPMS1 đối với cường lực hạt giống và cho thấy con đường cải tiến giống lúa mong muốn. Xem Plant Biotechnology Journal.