高效白色体质体转运肽的发现及其在跨物种质体蛋白生产调控中的应用

为解决质体蛋白递送效率低下的难题，研究人员通过体外白色体质体导入系统筛选出6种高效转运肽。这些肽段在根部和花瓣白色体质体中的GFP递送效率是传统叶绿体转运肽的2-7倍，并成功应用于水稻愈伤组织的类胡萝卜素合成酶(crtB)和拟南芥草甘膦抗性EPSP合酶的递送，显著提升类胡萝卜素产量和除草剂抗性。该研究为跨物种质体性状改造提供了通用型技术工具。

　　

种子和根部发育过程中，质体会分化成储存养分的白色体质体(leucoplast)。为了改造这些细胞器的生物合成通路，科研团队建立了一套体外白色体质体蛋白导入系统，从中鉴定出6个高效转运肽。有趣的是，这些"分子导航员"在叶绿体中表现平平，但在根和花瓣的白色体质体里却大放异彩——携带绿色荧光蛋白(GFP)时，递送效率比传统叶绿体转运肽高出2-7倍。

更令人振奋的是，当这些"快递小哥"运送细菌的八氢番茄红素合成酶(crtB)到水稻愈伤组织时，成功激活了类胡萝卜素生产流水线；而递送抗草甘膦的EPSP合酶到拟南芥时，则让植株获得了"除草剂护盾"。GFP递送量、类胡萝卜素产量和除草剂抗性三者之间的完美正相关，证明这些转运肽就像"万能钥匙"，在不同物种和功能蛋白间都能稳定发挥。这项发现为精准调控质体工程蛋白产量提供了全新解决方案。