大麦（Hordeum vulgare L.）是世界第四大作物，广泛用于啤酒酿造和饲料生产。淀粉作为大麦籽粒的主要储存成分，占谷物干重的50%–70%。因此，淀粉含量直接影响籽粒重量，也是构成产量的关键要素。此外，淀粉的组成与结构会影响其理化特性及水解特征，最终决定大麦的营养价值与加工品质。因此，淀粉的含量与特性是决定大麦产量和品质的关键因素。
近日，Plant Biotechnology Journal杂志在线发表了由四川农业大学小麦研究所魏育明教授团队的江千涛教授研究组完成的题为“Dual-Layer Transcriptional-Protein Regulation by HvAP2-12 Represses HvAP2-18 Activity to Fine-Tune Barley Starch Synthesis”的论文。该研究鉴定出一个具有典型转录因子特征的APETALA2/乙烯反应因子（AP2/ERF）家族基因HvAP2-12。过表达HvAP2-12不影响总淀粉和直链淀粉含量，而基因编辑突变株系总淀粉含量增加，直链淀粉含量极显著降低。进一步分析发现，HvAP2-12不直接结合主要淀粉合成基因的启动子，但可结合另一个AP2/ERF家族成员HvAP2-18的启动子，并与HvAP2-18蛋白发生相互作用。HvAP2-18同样影响大麦籽粒淀粉合成，其过表达能提高总淀粉含量，同时降低直链淀粉含量。HvAP2-18直接结合关键淀粉合成基因HvAGP-S1和HvSBE1的启动子，激活其表达。此外，HvAP2-12会抑制HvAP2-18对HvAGP-S1和HvSBE1启动子的结合。基于这些发现， HvAP2-12与HvAP2-18在淀粉基因调控及大麦籽粒品质决定中发挥关键作用。
HvAP2-12抑制HvAP2-18的表达并与其蛋白互作
实验室江千涛教授为该文章的通讯作者，已毕业博士研究生丁金金为第一作者。该研究得到了四川省科技支撑计划项目、中国轻工业五粮液浓香型白酒固态发酵重点实验室开放课题的资助。
