ZmZFP2 care codifică o proteină cu deget de zinc tip RING C4HC3 reglează dimensiunea și greutatea bobului la porumb.

Dezvoltarea bobului de porumb (Zea mays) reprezintă un proces fiziologic complex, reglementat de numeroși poli genes, într-un mod spațial și temporal coordonat.

Totuși, multe gene de reglare implicate în acest proces rămân nedescoperite.

În acest studiu, am identificat gena ZmZFP2, care codifică o proteină de tip zinc finger RING C4HC3, ce reglează dimensiunea și greutatea bobului.

Această descoperire s-a bazat pe tehnica de hibridizare subtractională de suppressie, folosită pe endospermul de porumb în cercetările noastre anterioare.

Am investigat în continuare rolul ZmZFP2 în reglarea dezvoltării bobului.

Mutantul zmzfp2-ems a prezentat o reducere semnificativă a dimensiunii și greutății bobului, însoțită de un număr mai mic de celule în endosperm și de modificări în acumularea de amidon și proteine.

Cternational Knockout realizat prin CRISPR/Cas9 și liniile cu supraexprimare au confirmat faptul că ZmZFP2 reglează pozitiv dimensiunea și greutatea bobului, iar supraexpresia acesteia duce la creșterea dimensiunii și greutății bobului.

Analiza transcriptomului a relevat că ZmZFP2 reglementează gene implicate în biosinteza zeatinei, metabolismul amidonului și procesarea proteinelor, susținând astfel rolul său în dezvoltarea bobului.

În plus, s-a demonstrat interacțiunea între ZmZFP2 și factorul de transcripție ZmEREB98, indicând implicarea sa în rețeaua de reglare genetică în timpul umplerii semințelor.

În ansamblu, aceste rezultate confirmă că ZmZFP2 este un regulator esențial al dimensiunii și greutății bobului de porumb, acționând prin activitatea sa de ligază E3 ubiquitină și interacțiuni cu diverse căi metabolice.

Acest studiu oferă noi perspective asupra reglementării genetice a dezvoltării bobului și sugerează strategii potențiale pentru îmbunătățirea randamentului și calității porumbului..