叶片淀粉工厂揭秘：稻米品质与产量提升的新里程碑

16日，记者从中国水稻研究所获悉，该所水稻品质遗传改良团队研究发现了两个淀粉结合蛋白，能够同时调控水稻叶片中瞬时淀粉和胚乳中储藏淀粉的生物合成。研究揭示了水稻叶片能量代谢过程影响水稻籽粒品质和产量的奥秘，为稻米品质的遗传改良提供了重要的理论支撑。相关研究成果日前发表在国际期刊《植物通讯》上。

目前，科研人员对水稻淀粉的研究还主要集中在胚乳中的储藏淀粉上，对于叶片中瞬时淀粉的合成与分解，以及其对水稻产量和品质的具体调控机制了解还不够深入。

在这项研究中，论文通讯作者、中国工程院院士胡培松研究团队首先使用淀粉碘—碘化钾对水稻叶片进行染色，随后通过观察直链淀粉与碘反应后呈现出的蓝色深浅来判断淀粉含量。通过遗传与细胞学实验，研究团队发现有两个淀粉结合蛋白参与该生物学过程。而这两个蛋白之所以都能与淀粉有效结合，主要依赖于它们高度稳定的、富含色氨酸的碳端区域。这一发现为理解水稻叶片中淀粉的合成与调控机制提供了新的线索。

论文通讯作者、中国水稻研究所研究员魏祥进表示，本研究揭示了这两种蛋白在水稻淀粉合成中的关键作用。它们与水稻叶片和胚乳中淀粉合成的关键酶发生相互作用，一方面参与维持其稳定性和酶活性，另一方面还负责淀粉合成关键酶空间上正确地结合到发育中的淀粉粒上，进而促进水稻叶片和胚乳淀粉的合成。

“这一发现，证明了这两种蛋白在维持稻米品质和产量中的重要性。这为将来通过基因工程手段改良稻米品质和提高产量提供了新的潜在靶点。”胡培松表示。