发现 ZmDeSI2 基因启动子自然变异，解锁玉米籽粒蛋氨酸含量提升密码

为提升玉米籽粒蛋氨酸（Met）含量，研究人员利用 348 种玉米自交系开展研究。经全基因组关联分析确定 ZmDeSI2 基因，其可抑制 Met 积累，启动子区变异影响基因表达。该成果为玉米 Met 生物强化育种提供新方向。

　　在本研究中，研究人员运用由 348 个不同的玉米自交系组成的群体，探索调控玉米籽粒蛋氨酸（Met）水平的遗传和分子机制。通过全基因组关联研究，最终确定了去 SUMO 化异肽酶基因 ZmDeSI2。后续实验证实，ZmDeSI2 能够直接降低亚硫酸盐还原酶 ZmSIR 的 SUMO 化修饰水平和积累量，进而抑制蛋氨酸的积累。研究发现，ZmDeSI2 启动子区域的自然变异是该基因表达的关键决定因素，这主要归因于 ZmDeSI2^Hap2品系中不存在 ZmWRKY105 转录因子结合位点。基于 ZmDeSI2 启动子的存在 - 缺失变异，通过标记辅助育种获得的改良近等基因系中，人工选择的优良 ZmDeSI2^Hap2单倍型使籽粒蛋氨酸水平提高了 1.36 倍。这些研究结果为理解控制蛋氨酸生物合成的分子过程提供了新的视角，同时也凸显了一种可应用于以蛋氨酸生物强化为目标的玉米育种的优良自然变异。