近日，我所作物代谢调控与营养强化创新团队陈茹梅课题在种子特异性双向启动子改造和高花青素玉米种质创制方面的工作取得新进展，该工作是双向启动子研究和紫胚种质创制工作的延伸，相关成果发表在《Plant & Cell Physiology》杂志。
   该研究以前期获得的一个玉米胚特异性双向启动子PZmBD1为基础，搜集胚乳特异性顺式作用元件组成不同的组合与PZmBD1融合形成八个嵌合启动子。通过玉米幼胚和胚乳的瞬时表达体系以及稳定转化玉米分析证实以上启动子均有活性，其中2RS5GPA具有胚乳特异表达特性。

   花青素是一种类黄酮，具有强抗氧化活性，作为功能因子及染料广泛应用于肥胖症、心血管等疾病预防、功能性食品制造和食品饮品着色剂。目前的紫玉米种质中，花青素仅在生物量极其有限的种皮或单层细胞糊粉层中积累。为了提高籽粒中花青素的含量，课题组利用2RS5GPA启动子驱动两个转录因子ZmC1和ZmR2以及两个结构基因ZmBZ1和ZmBZ2在种子中表达，创制了花青素在胚和胚乳中积累且含量高达2910mg/g的玉米新种质，成功实现了以双向启动子为核心的多基因表达体系在复杂代谢途径调控中的应用。

   该研究由转基因重大专项、国家自然科学基金和国家重点基础研究计划资助，柳小庆副研究员和李素贞博士为共同第一作者，陈茹梅研究员为通讯作者。