通过调节碳水化合物流动和渗透势平衡，SH1依赖性玉米种子发育和淀粉合成GydF4y2Ba

背景GydF4y2Ba

作为从营养组织运送到生殖器官，蔗糖及其降解产物的主要形式的光处理物质对细胞命运的测定和发育至关重要。尽管蔗糖合成酶SH1（缩小1）介导的甲基溶解释放的相关性，但在玉米中尚未理解潜在的生理和分子机制（GydF4y2BaZea Mays.GydF4y2Ba）.GydF4y2Ba

结果GydF4y2Ba

在这里，我们确定了一种新的等位基因突变体GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba由EMS产生诱变，指定为GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba．的突变GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba造成蔗糖合酶活性损失90%以上GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba胚乳，导致淀粉含量显着降低，而可溶性糖的显着增加。结果，胚乳细胞中的极高渗透压GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba导致籽粒膨胀，影响种子发育。磷酸化糖的定量测定表明，Glc-1-P在胚乳中GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba（17μggGydF4y2Ba^{−1GydF4y2Ba}FW)仅为野生型(326 μg g)的5.2%GydF4y2Ba^{−1GydF4y2Ba}FW）。作为淀粉合成的直接来源，GLC-1-P的降低可能导致流动到淀粉合成的碳水化合物的显着降低，最终导致淀粉颗粒发育和降低淀粉含量的缺陷。GydF4y2Ba

结论GydF4y2Ba

我们的研究结果表明，SH1介导的蔗糖降解对于玉米核开发和通过调节碳水化合物的流动并保持渗透潜力的平衡来关键是玉米籽粒发育和淀粉合成至关重要。GydF4y2Ba

玉米内核发展是由涉及大量基因的复杂监管网络策划的动态和复杂的发展过程。由于分子和遗传学研究，已经确定了许多对核发发育至关重要的基因，包括参与基础胚乳转移层（BETL）分化的那些基因[GydF4y2Ba1GydF4y2Ba那GydF4y2Ba2GydF4y2Ba那GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba，糖运输[GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba]、蔗糖代谢和淀粉合成[GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba9.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba10GydF4y2Ba那GydF4y2Ba11GydF4y2Ba那GydF4y2Ba12GydF4y2Ba］.GydF4y2Ba

作为营养储存的主要器官，籽粒吸收光合细胞产生的大量碳水化合物。除了提供能量外，大部分碳水化合物都转化为淀粉，淀粉占种子重量的70-75% [GydF4y2Ba13GydF4y2Ba那GydF4y2Ba14GydF4y2Ba］.蔗糖是光学碱的主要形式，其从光合细胞到核[GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba15GydF4y2Ba］.蔗糖转运蛋白(SUTs)和SWEET蛋白家族已被证明参与蔗糖转运[GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba］.Suts是主要的蔗糖运输车[GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba]，而甜食构成新的六菜和蔗糖运输车家庭。在玉米，GydF4y2Bazmsweet4c.GydF4y2Ba主要在蔗糖进入种子的入口点BETL中表达，因此对BETL的形成和种子填充至关重要[GydF4y2Ba1GydF4y2Ba］.在种子发育过程中，蔗糖不仅是细胞壁形成、淀粉合成和糖酵解的原料，而且通过影响相关基因的表达，是激素信号传导和细胞命运决定的重要信号调控因子[GydF4y2Ba12GydF4y2Ba那GydF4y2Ba16GydF4y2Ba］.几项研究表明，多个关键基因的表达，如GydF4y2BaZmMRP-1GydF4y2Ba那GydF4y2BaZMYUC1.GydF4y2Ba，细胞壁转化酶GydF4y2Baminiature1.GydF4y2Ba（GydF4y2BaMn1GydF4y2Ba） 和GydF4y2Bazmsweet4c.GydF4y2Ba，通过在早期内核发育期间包括蔗糖及其降解产物的糖的含量调节，并在β细胞分化和内核发展调节中的功能[GydF4y2Ba1GydF4y2Ba那GydF4y2Ba2GydF4y2Ba］.GydF4y2Ba

蔗糖的分解代谢主要依赖于两个酶家族:转化酶(INV)和蔗糖合酶(SUS) [GydF4y2Ba16GydF4y2Ba那GydF4y2Ba17GydF4y2Ba那GydF4y2Ba18GydF4y2Ba那GydF4y2Ba19GydF4y2Ba］.Invs催化蔗糖的不可逆分解成葡萄糖和果糖，其是葡萄糖-6-磷酸（GLC-6-P）和果糖-6-磷酸酯（FRU-6-P）的基板，这是多个下游途径的重要前体[GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba］.到目前为止，六个倒差分已注释玉米基因组[GydF4y2Ba21GydF4y2Ba］.其中，INCW2编码为GydF4y2BaMn1GydF4y2Ba已被鉴定为BETL特异性蛋白质[GydF4y2Ba15GydF4y2Ba那GydF4y2Ba22GydF4y2Ba那GydF4y2Ba23GydF4y2Ba那GydF4y2Ba24GydF4y2Ba］.失去功能GydF4y2BaMn1GydF4y2Ba导致蔗糖含量较高，己糖比胚乳细胞中的蔗糖比，种子重量70％损失[GydF4y2Ba22GydF4y2Ba那GydF4y2Ba24GydF4y2Ba］.基因表达分析表明淀粉合成中涉及的几个关键基因（GydF4y2BaSH2.GydF4y2Ba和GydF4y2BaBt2GydF4y2Ba)和编码蔗糖合成酶(GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba那GydF4y2BaSus1.GydF4y2Ba和GydF4y2BaSus2.GydF4y2Ba）显着下调GydF4y2Bamn1GydF4y2Ba突变体[GydF4y2Ba24GydF4y2Ba］.这些数据表明蔗糖代谢异常引起的GydF4y2BaMn1GydF4y2Ba突变导致大量与碳代谢相关的基因表达差异，进而影响玉米种子发育和产量。GydF4y2Ba

与INV表格相比，在玉米种子发育过程中相对缺乏蔗糖合酶的功能表征。SUSS可以可逆地将蔗糖转化为果糖和尿苷-二磷酰葡糖（UDP-GLC）。UDP-GLC充当纤维素合成的基材，其浓度可以影响细胞壁形成。此外，UDP-GLC可以转化为GLC-1-P，碳源用于淀粉合成，其被UDP-葡萄糖焦磷酸化酶催化。因此，SUSS被认为是在细胞壁形成和淀粉合成中发挥重要作用[GydF4y2Ba16GydF4y2Ba那GydF4y2Ba17GydF4y2Ba那GydF4y2Ba18GydF4y2Ba］.在玉米基因组中，有20个基因编码蔗糖合酶，其中3个基因编码蔗糖合酶GydF4y2BaSus1.GydF4y2Ba那GydF4y2BaSus2.GydF4y2Ba,GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba已在功能上确认[GydF4y2Ba25GydF4y2Ba］.GydF4y2BaSus2.GydF4y2Ba编码“管家的SUS Isozyme在细胞质中局部化并切割蔗糖以进行细胞质代谢[GydF4y2Ba26GydF4y2Ba］.GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba和GydF4y2BaSus1.GydF4y2Ba编码两个生化上相似的同工酶[GydF4y2Ba27GydF4y2Ba］.与SUS2不同的是，它们都被证明与膜有关，这意味着它们的功能不同于SUS2 [GydF4y2Ba9.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba26GydF4y2Ba］.以前的研究表明，失去功能GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba导致蔗糖合酶活性的显着降低和降低的淀粉积累，从而导致缩小的核[GydF4y2Ba28GydF4y2Ba］.粒子中的淀粉内容物GydF4y2BaSH1 SUS1GydF4y2Ba和GydF4y2BaSH1 SUS1-1GydF4y2Ba基因型为78和53％GydF4y2BaSH1 SUS1GydF4y2Ba,分别。Chourey等人(1998)认为GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba和GydF4y2BaSus1.GydF4y2Ba主要是在纤维素生物合成和淀粉生物合成中起作用[GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba27GydF4y2Ba］.功能损失GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba在细胞伸长期间引起UDP-Glc对纤维素生物合成的限制[GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba］.最近的一项研究证实了这一点GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba在淀粉合成中也发挥了重要作用GydF4y2BaSH1.GydF4y2BaNull突变导致胚乳在胚乳中的直链淀粉与淀粉蛋白的比例的显着增加[GydF4y2Ba11GydF4y2Ba］.这些上述研究提供了对函数的初步理解GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba在玉米种子发育中。然而，蔗糖降解途径所催化的作用GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba在维持碳代谢平衡和种子发展过程中基因表达的调节尚未完全理解。GydF4y2Ba

在本研究中，我们揭示了这个角色GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba通过适当的碳分配，维持渗透势平衡，调控淀粉合成和种子发育GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba突变体。null突变GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba减少碳水化合物流入淀粉合成途径。大量碳水化合物以可溶性糖的形式存在。由。引起的碳代谢紊乱GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba突变导致内核开发逮捕和萎缩表型GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba突变体。GydF4y2Ba

SH1.GydF4y2Ba*产生淀粉含量减少和淀粉颗粒发育不良的皱缩果仁GydF4y2Ba

这GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba通过甲磺酸乙酯（EMS）诱变获得突变体。它与W64A交叉，产生F2的遗传分离群，展示了宽型的3：1分离（+ / +和GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba/ +）和萎缩（GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba/GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba）表型（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Baa).与Z58相比GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba*脱水后，在顶部的中间凹陷，细胞质浓度较少（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Baa，b）。100种种子重量GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba比Z58的33％少约33％（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Bac).探讨发育缺陷对种子萌发的影响GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba在1/2 ms培养基上进行Z58。我们的结果表明，萌发率GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba而Z58的种子含量仅为54%左右。GydF4y2Ba1GydF4y2Bad，e）。GydF4y2Ba

探讨核心开发的差异GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba和Z58，在授粉（DAP）后9,12,11,16,18和21天的粒子被观察到授粉（DAP）。纵向部分表明核心开发GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba与Z58相比，被显着延迟。胚胎较小，胚乳急剧较少积累GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba与Z58相同的阶段(图。GydF4y2Ba1GydF4y2BaF）。胚乳的细胞缺乏GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba在中心位定位的淀粉储存单元中观察到12,14,16,18和21dap，除了9 dap的核（图。GydF4y2Ba1GydF4y2BaF）。检测核的新鲜和干重表明，之间没有显着差异GydF4y2BaSH1 *GydF4y2BaZ58在9,12,14,16，而且它们开始在发育过程中稍后变得越来越多的18个DAP后显示出差异（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Bag).尽管干重GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba18 dap后，核明显低于同一阶段的Z58的粒度，它具有明显较高的鲜重。这些结果表明，与Z58相比，GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba仁能够吸收更多的水，但积累较少的干燥内容物。作为水槽器官，发育核从营养组织获得营养和储存物质，并且该方法依赖于β细胞。我们的结果表明，在相同的阶段，Betl开发GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba与WT相比，核相对延迟（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Bah），这可能会影响干物质的积累GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba内核。GydF4y2Ba

观察GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba结果表明，Z58籽粒胚乳淀粉粒呈规则圆形，分布较密GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba形状不规则，排列松散(图。GydF4y2Ba1GydF4y2Bai).淀粉含量GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba籽粒显著低于Z58(图1)。GydF4y2Ba1GydF4y2Baj).这些结果表明，玉米籽粒发育被削弱，淀粉积累减少GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

SH1.GydF4y2Ba*编码蔗糖合酶SH1GydF4y2Ba

遗传精细映射GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba用F2定位群体的2400个缩粒进行了鉴定，得到GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba位于自造的分子标记ZM0064和ZM0059之间的染色体9上的97.12kb的区域中定位在97.12kb的区域中（图。GydF4y2Ba2GydF4y2Ba一种）。检索maizegdb数据库（GydF4y2Bahttps://www.maizegdb.org/GydF4y2Ba)，我们在该区间内发现5个预测基因，包括GRMZM2G167594、GRMZM2G089713、GRMZM2G090980、GRMZM2G171179和GRMZM2G469771(图。GydF4y2Ba2GydF4y2Baa). Z58和GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba在GRMZM2G089713的开放阅读框（ORF）中，在1297bp（图1）被指定为“+ 1”）的平移开始密码子“ATG”的“A”（图。GydF4y2Ba2GydF4y2Bab和图SGydF4y2Ba1GydF4y2Ba），导致组氨酸突变酪氨酸（图。GydF4y2Ba2GydF4y2BaC）。GRMZM2G167594，GRMZM2G090980，GRMZM2G171179和GRMZM2G469771之间的ORF序列在Z58之间没有差异GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba．因此，GRMZM2G089713应该是最好的候选基因GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba轨迹。GydF4y2Ba

确认grmzm2g089713是致病基因GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba表型方面，通过杂交进行等位基因检测GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba使用UFMU-02854，具有W22遗传背景GRMZM2G089713的统一突突突变体（图。GydF4y2Ba2GydF4y2Bac). uFmu-02854(纯合子)被杂交到GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba（杂合），F1耳朵显示为1：1的WT（+ / UFMU-02854）和缩小（GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba/ UFMU-02854）表型（图。GydF4y2Ba2GydF4y2Bad)，表示umu02854不能补全GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba．因此，GRMZM2G089713是致病基因GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba突变，并编码蔗糖合成酶SH1 [GydF4y2Ba28GydF4y2Ba］.进一步研究单个基础突变的效果GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba在其酶促活动GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba突变体，我们测试了16个Dap核的胚乳的蔗糖合成酶活性GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba，UFMU-02854，GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba/uFmu-02854以及WT控制Z58和W22。结果表明，蔗糖合成酶活性在胚乳中减少了约91-93％GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba，ufmu-02854和GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba/uFmu-02854，与WT相比(图。GydF4y2Ba2GydF4y2Bae).因此，我们认为突变在GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba导致其严重损失GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba函数,甚至失活。GydF4y2Ba

SH1.GydF4y2Ba表现出较密切的系统发育关系GydF4y2BaSus1.GydF4y2Ba而不同的组织特异性表达式模式GydF4y2Ba

为研究SH1及其19个同源基因在玉米中的系统发育关系，我们根据其氨基酸序列构建了系统发育树(图1)。GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba一种）。结果表明，SH1高度接近SUS1（GRMZM2G152908）。SH1，SUS1和SUS2（GRMZM2G318780）的多个序列对准，已经在玉米中鉴定了三个蔗糖合成酶[GydF4y2Ba26GydF4y2Ba那GydF4y2Ba27GydF4y2Ba]，揭示了其氨基酸序列的高度同源性和保守性，特别是SH1和SUS1(图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Bab）。这些结果表明它们中的两个，特别是SH1和SUS1可能共享类似的生物学功能。然而，GydF4y2BaSus1.GydF4y2Ba和GydF4y2BaSus2.GydF4y2Ba无法补充功能删除突变GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba在GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba．调查这个原因，时间课程表达模式分析GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba那GydF4y2BaSus1.GydF4y2Ba和GydF4y2BaSus2.GydF4y2Ba对玉米胚和胚乳进行了测定。我们的结果表明GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba主要在胚乳中表达GydF4y2BaSus1.GydF4y2Ba主要积累在胚胎中的转录物。GydF4y2BaSus2.GydF4y2Ba在胚胎和胚乳中均有不同的表达趋势GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba和GydF4y2BaSus1.GydF4y2Ba，胚胎和胚乳中的表达水平约为1/10或小于GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba(无花果。GydF4y2Ba3.GydF4y2BaC）。此外，之前的研究表明SH1和SUS2显示了不同的亚细胞本地化[GydF4y2Ba9.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba26GydF4y2Ba那GydF4y2Ba27GydF4y2Ba］.这些结果表明，他们的差异表达可能解释了不能GydF4y2BaSus1.GydF4y2Ba和GydF4y2BaSus2.GydF4y2Ba补充GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba功能。GydF4y2Ba

SH1的分布主要与细胞膜有关GydF4y2Ba

Subbaiah和Sachs(2001)发现SUSs主要分布在可溶性部分，通过蛋白分离和非特异性抗体免疫印迹分析发现只有少数是膜相关的[GydF4y2Ba9.GydF4y2Ba］.邓肯等。（2006）表明SH1与膜相关，但使用同种型抗体的蛋白质萃取和免疫印迹分析，其主要分布于可溶性级分中[GydF4y2Ba26GydF4y2Ba］.这些结果的准确性在很大程度上取决于蛋白质提取过程和抗体特异性。为了澄清SH1的本地化，我们构建了GydF4y2Ba35S :: SH1：GFPGydF4y2Ba质粒，并与膜蛋白标记载体CD3-1001(阳性对照)一起导入烟草表皮细胞(图。GydF4y2Ba4.GydF4y2Baa)和原生质体(图。GydF4y2Ba4.GydF4y2Bab）。激光共焦显微镜显示GFP信号显示与膜蛋白标记物的重叠模式。该结果表明SH1的分布可以主要与膜相关。GydF4y2Ba

SH1 *GydF4y2Ba影响籽粒发育过程中碳代谢平衡和渗透压维持GydF4y2Ba

收获W64A×的F2耳朵时 SH1 *GydF4y2Ba，我们发现突变核心（GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba/GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba)极度肿胀，似乎要破裂(图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba一种）。这种表型表明突变粒子可能具有更高的渗透势，其驱动粒中的吸水。澄清假设，渗透潜力GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba检测到9,12,16,18,21,24,28dAP的Z58粒。除了9和28 dap的内核，GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba核的渗透势明显高于Z58。特别是，渗透体GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba14、16、18 DAP籽粒均为Z58的2倍以上。GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba这些结果与……相一致GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba籽粒干物质积累量低于Z58，鲜重高于Z58(图1)。GydF4y2Ba1GydF4y2Bag)。GydF4y2Ba

作为蔗糖合成酶，SH1主要负责蔗糖的降解。失去功能GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba可能影响碳水化合物的组成和含量，导致渗透势的变化。我们的结果表明，总可溶性糖GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba9,12,14,16,18,21,24和28dap的粒明显高于Z58，特别是为GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba* 14、16 DAP籽粒可溶性糖含量是Z58籽粒可溶性糖含量的2.5倍以上。GydF4y2Ba5.GydF4y2Bac, d)。这些结果与籽粒渗透势的差异是一致的GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba和Z58(无花果。GydF4y2Ba5.GydF4y2Bab).因此，发育中籽粒总可溶性糖的急剧增加是由GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba突变可能是其渗透势增强的主要原因GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba内核。Z58籽粒可溶性总糖含量自9天起呈持续下降趋势，与淀粉含量上升趋势一致。GydF4y2Ba1GydF4y2Baj，GydF4y2Ba5.GydF4y2Bad）。但是，可溶性糖的总含量GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba与Z58相比，9、12、14和16 DAP籽粒持续增加，淀粉积累缓慢。GydF4y2Ba1GydF4y2Baj，GydF4y2Ba5.GydF4y2Bad）。虽然可溶性糖含量GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba在16至28个dap期间粒子逐渐降低，淀粉合成显着增加（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Baj，GydF4y2Ba5.GydF4y2Bad）。GydF4y2Ba

进一步分析籽粒可溶性糖组分的差异GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba和Z58，果糖，蔗糖和葡萄糖从中提取GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba采用薄层色谱法(TLC;无花果。GydF4y2Ba5.GydF4y2Bac).蔗糖、果糖和葡萄糖的含量，以及蔗糖与葡萄糖和果糖的比值GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba除9 DAP外，籽粒均显著高于Z58。GydF4y2Ba5.GydF4y2Bae、f)。因此,GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba影响碳代谢的平衡和碳水化合物在开发玉米种子中的分布，导致渗透潜力的显着变化。GydF4y2Ba

SH1 *GydF4y2Ba影响参与糖代谢和淀粉合成的基因的转录GydF4y2Ba

胚乳中碳代谢相关基因的表达GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba通过实时定量PCR检测不同发育阶段的Z58（QRT-PCR;图。GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba）.这些基因包括GydF4y2Ba微型种子1GydF4y2Ba（GydF4y2BaMn1GydF4y2BaGRMZM2G119689),GydF4y2Ba六酮酶2GydF4y2Ba（GydF4y2BaHxK2GydF4y2Ba，grmzm2g432801），GydF4y2BaFructokinase 2.GydF4y2Ba（GydF4y2BaFRK2.GydF4y2Ba，grmzm2g051677），GydF4y2BaphosphoglucomutaseGydF4y2Ba（GydF4y2BaPGM1.GydF4y2Ba，grmzm2g023289），GydF4y2Ba磷己糖异构酶GydF4y2Ba（GydF4y2BaPHI1.GydF4y2BaGRMZM2G065083),GydF4y2Ba萎缩2.GydF4y2Ba（GydF4y2BaSH2.GydF4y2Ba，grmzm2g429899），GydF4y2Ba脆弱的胚乳2GydF4y2Ba（GydF4y2BaBt2GydF4y2Ba，grmzm2g068506），GydF4y2Ba沉闷的胚乳1GydF4y2Ba（GydF4y2Ba) Du1GydF4y2Ba，grmzm2g141399）和GydF4y2Ba含糖2GydF4y2Ba（GydF4y2Ba俗GydF4y2BaGRMZM2G348551)。GydF4y2Ba

蔗糖降解和胚乳中的利用主要取决于两种途径。当职能时GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba，两个途径中的一个丢失的关键基因，GydF4y2BaMn1GydF4y2Ba由于反馈调节蔗糖浓度，可以上调在另一种途径中编码键酶。澄清这种假设，表达式GydF4y2BaMn1GydF4y2Ba在胚乳中GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba并检测了不同发育阶段的Z58。这些结果表明，表达水平GydF4y2BaMn1GydF4y2Ba在GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba显着高于同一阶段的Z58的（图。GydF4y2Ba6.GydF4y2Baa).作为蔗糖分解与己糖磷酸池偶联的两种介质GydF4y2BaMn1GydF4y2Ba介导的途径，GydF4y2BaHxK2GydF4y2Ba和GydF4y2BaFRK2.GydF4y2Ba中有类似或更高的表达水平GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba突变体与Z58相比（图。GydF4y2Ba6.GydF4y2Bab, c).这些不仅有助于弥补sh1介导的蔗糖降解通路的损失GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba但也有助于己糖磷酸池的积累，下游碳代谢途径的主要前体。作为己糖磷酸池的三个主要成分，GLC-6-P，FRU-6-P和GLC-1-P的转化主要是协调的GydF4y2BaPHI1.GydF4y2Ba和GydF4y2BaPGM1.GydF4y2Ba．与Z58相比，GydF4y2BaPHI1.GydF4y2Ba显著上调GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba， 尽管GydF4y2BaPGM1.GydF4y2Ba显著抑制(图。GydF4y2Ba6.GydF4y2Bad，e）。PHI1负责催化GLC-6-P和FRU-6-P之间的转化率。上调的表达GydF4y2BaPHI1.GydF4y2Ba在GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba促进Glc-6-P与Fru-6-P之间的协同转化。PGM1催化葡萄糖磷酸盐异构体之间的转化，其显著下调将不利于Glc-6-P转化为Glc-1-P(淀粉合成的直接前体)。Glc-1-P的缺失可能会诱导淀粉合成相关基因的表达，这是反馈调控的结果。为了阐明这一假设，研究了参与淀粉合成的几个关键基因的表达水平，包括GydF4y2BaSH2.GydF4y2Ba那GydF4y2BaBt2GydF4y2Ba那GydF4y2Ba) Du1GydF4y2Ba和GydF4y2Ba俗GydF4y2Ba的种子中检测到GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba和z58。这些结果显示，与Z58相比，表达水平相比GydF4y2BaSH2.GydF4y2Ba那GydF4y2BaBt2GydF4y2Ba那GydF4y2Ba) Du1GydF4y2Ba和GydF4y2Ba俗GydF4y2Ba在内核开发期间显然是上调的GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba， 除了GydF4y2BaSH2.GydF4y2Ba和GydF4y2BaBt2GydF4y2Ba在12dap(图。GydF4y2Ba6.GydF4y2BaF-G）。因此，淀粉含量的降低GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba可能归因于由于损失引起的淀粉合成缺乏衬底GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba介导的蔗糖降解途径。GydF4y2Ba

的内核GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba具有显着减少的GLC-1-P含量GydF4y2Ba

在Z58和Z58的12个DAP粒中检测到Glc-1-P和Glc-6-P的含量GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba(无花果。GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba）.结果表明，GLC-6-P的内容几乎相同GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba和Z58(无花果。GydF4y2Ba7.GydF4y2BaA-C），而与Z58相比，GLC-1-P的含量大大减少了GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba(无花果。GydF4y2Ba7.GydF4y2Bad-f)。果仁中Glc-1-P含量GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba是17μggGydF4y2Ba^{−1GydF4y2Ba}FW，Z58中只有约5.2％（326μggGydF4y2Ba^{−1GydF4y2Ba}表明底物的缺乏可能是淀粉含量下降的重要因素GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba．因此，功能丧失GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba导致更多的碳流向糖酵解途径，较少淀粉合成途径，导致缩小表型GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba核（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Baa，b）。GydF4y2Ba

作为从营养组织运送到生殖器官的主要形式的碳水化合物，蔗糖对于碳源供应，能量代谢，纤维素和淀粉的合成至关重要。此外，蔗糖及其降解产物（Hexosse）也用作信号分子，以通过影响相关基因的表达来调节细胞命运测定和核发生的[GydF4y2Ba2GydF4y2Ba那GydF4y2Ba29GydF4y2Ba那GydF4y2Ba30.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba31GydF4y2Ba］.因此，正常的蔗糖分解代谢途径对于正常的籽粒发育是必不可少的。因为它的重要性，GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba吸引了作为蔗糖降解的关键酶的关注。早期研究GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba主要关注基因结构[GydF4y2Ba32GydF4y2Ba那GydF4y2Ba33GydF4y2Ba，酶活性[GydF4y2Ba28GydF4y2Ba那GydF4y2Ba34GydF4y2Ba那GydF4y2Ba35GydF4y2Ba]和互连的互补互补GydF4y2Ba上海GydF4y2Ba基因座[GydF4y2Ba36GydF4y2Ba］.最近的研究表明，功能丧失GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba导致淀粉积累的减少[GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba11GydF4y2Ba］.然而，分子和生理调节机制仍然不清楚。在这项研究中，一种新的等位基因突变体（GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba） 的GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba已被鉴定和鉴定。的突变GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba在GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba导致更多的碳源作为可溶性糖，较少流向淀粉合成途径（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Baj，GydF4y2Ba5.GydF4y2BaD，GydF4y2Ba7.GydF4y2BaF）。调节的碳水化合物分布导致缺乏淀粉合成底物和在开发胚乳细胞中的高渗透胁迫GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

G-1-P含量显著降低GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba无突变对淀粉合成的减少有重要作用GydF4y2Ba

以前的研究表明功能丧失GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba导致玉米粒子淀粉含量和缩小表型的显着降低。Choureey等人。（1998）报道，粒子中的淀粉内容物GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba大约是WT的78% [GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba］.Guan等人。（2017）观察到淀粉含量GydF4y2Bash1-mGydF4y2Ba，一种新的等位基因突变体GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba在WT中的62％是大约62％，但它对该结果没有任何解释[GydF4y2Ba11GydF4y2Ba］.在本研究中，时间过程检测显示，淀粉在籽粒中GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba除9 DAP籽粒外，同时期籽粒积累量显著减少(图1)。GydF4y2Ba1GydF4y2Baj）。因此，它得到了证实的GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba在调节淀粉合成方面发挥着重要作用。GydF4y2Ba

关键基因的表达水平(如GydF4y2BaSH2.GydF4y2Ba和GydF4y2BaBt2GydF4y2Ba)与淀粉合成相关的基因表达量显著上调GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba(无花果。GydF4y2Ba6.GydF4y2BaF-I），表明淀粉合成的能力GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba可能不会被削弱。giroux等。（1994）报道说，储存产品基因的表达，具体地表达了储存产品基因GydF4y2BaBt2GydF4y2Ba和GydF4y2BaSH2.GydF4y2Ba编码ADP-葡萄糖焦磷酸酶亚基，可以通过升高的蔗糖水平诱导[45]。因此，淀粉合成相关基因的表达增加可能归因于蔗糖水平升高GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba突变体（图。GydF4y2Ba5.GydF4y2BaC，E）。这些结果表明淀粉含量的降低GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba粒子可能不是由于淀粉合成能力疲软。GydF4y2Ba

G-1-P是淀粉合成的直接底物，主要由UDP-Glc和G-6-P两个分支转化而来。UDP-Glc作为SUS催化的蔗糖降解产物之一，SUS活性的显著降低必然导致UDP-Glc的产生减少，从而导致由UDP-Glc转化的G-1-P的减少。尽管SUS家族在玉米基因组中有20个成员(图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Baa），失去功能GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba导致玉米胚乳中约90-95％的SUS活性降低[GydF4y2Ba28GydF4y2Ba那GydF4y2Ba34GydF4y2Ba那GydF4y2Ba36GydF4y2Ba]，表明这一点GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba在玉米胚乳细胞的蔗糖降解中起关键作用。在研究中，单一的基础突变GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba导致约92%的SUS活性丧失GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Baendosperm（图。GydF4y2Ba2GydF4y2Bae）和缩小表型（图。GydF4y2Ba1GydF4y2Baa和b），所以GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba可以被认为是损失的突变体GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba功能。因此，从UDP-GLC转换的G-1-P将在胚乳中大大降低GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba突变体。此外，G-6-P至G-1-P的转化需要PGM1催化。null突变GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba导致显著下调GydF4y2BaPGM1.GydF4y2Ba表达式(无花果。GydF4y2Ba6.GydF4y2Bad)，表明G-6-P向G-1-P的速率限制通量。胚乳中Glc-1-P的含量GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba（17μggGydF4y2Ba^{−1GydF4y2Ba}新鲜称重）仅为5.2％Z58（326μggGydF4y2Ba^{−1GydF4y2Ba}鲜重;无花果。GydF4y2Ba7.GydF4y2Bad-f)。结果表明，失去功能GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba在很大程度上阻止了G-1-P的生产，暗示了GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba- 沉积的蔗糖合成酶可能在核开发期间在淀粉合成的基材供应中起重要作用。因此，这是GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba- 通过调节碳水化合物的流动，介导的蔗糖降解大大导致核开发和淀粉合成（图。GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba）.GydF4y2Ba

缺乏SH1介导的蔗糖降解触发从介导的分化的转录反应GydF4y2BaMN1.GydF4y2Ba

两个关键酶家族INVs和sus参与蔗糖的降解。INVs不可逆地催化蔗糖分解为果糖和葡萄糖，而SUSs可逆地催化蔗糖转化为果糖和UDP-Glc [GydF4y2Ba9.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba25GydF4y2Ba那GydF4y2Ba26GydF4y2Ba那GydF4y2Ba27GydF4y2Ba］.在玉米中，MN1和SH1分别被广泛被认为是INV和SUSS系列中的关键酶。既有损失突变体GydF4y2BaMn1GydF4y2Ba和GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba（GydF4y2Bamn1GydF4y2Ba和GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba）具有显着的核开发缺陷和降低的淀粉含量[GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba11GydF4y2Ba那GydF4y2Ba24GydF4y2Ba那GydF4y2Ba27GydF4y2Ba］.然而，突变引起的核发育缺陷的调控机制GydF4y2BaMn1GydF4y2Ba或GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba是明显不同的。Chourey等人(2012)发现GydF4y2BaMn1GydF4y2Ba突变导致果糖和葡萄糖含量明显减少，并且己糖与蔗糖的显着减少[GydF4y2Ba24GydF4y2Ba］.我们的结果表明，虽然功能丧失GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba导致己糖/蔗糖的比例明显降低，果糖、葡萄糖和总可溶性糖的含量GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba均显著高于WT(图。GydF4y2Ba5.GydF4y2Bae, f)。相应的，大量与碳代谢和淀粉合成相关的基因在两者之间有显著差异的表达趋势GydF4y2Bamn1GydF4y2Ba和GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba．他们认为，己糖缺乏是导致中西医结合代谢协调调节的主要原因GydF4y2Bamn1GydF4y2Ba[GydF4y2Ba24GydF4y2Ba］.在这项研究中，我们发现几乎所有参与碳代谢和淀粉合成的基因，包括GydF4y2BaMn1GydF4y2Ba那GydF4y2Basu2，frk2.GydF4y2Ba那GydF4y2BaPHI1.GydF4y2Ba那GydF4y2BaSH2.GydF4y2Ba那GydF4y2BaBt2GydF4y2Ba和GydF4y2Ba) Du1GydF4y2Ba的胚乳中表达量显著上调GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba(无花果。GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba）.尽管GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba-介导的蔗糖降解途径被阻断GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba， 这GydF4y2BaMn1GydF4y2Ba介导的蔗糖降解途径被显着诱导，以补偿由蔗糖降解缺陷引起的GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba突变。这很明显GydF4y2BaMn1GydF4y2Ba-介导的蔗糖降解被抑制GydF4y2Bamn1GydF4y2Ba突变体，GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba- 介导的蔗糖降解将受到显着抑制[GydF4y2Ba24GydF4y2Ba］.根据这些结果，我们建议GydF4y2BaMn1GydF4y2Ba和GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba在玉米籽粒发育过程中可能以不同的方式发挥作用。GydF4y2Ba

为了更清楚、准确地探讨蔗糖降解和利用在玉米籽粒发育中的作用，还需要付出更多的努力。例如，构造的生成GydF4y2Bash1 mn1GydF4y2Ba突变体通过过境GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba和GydF4y2Bamn1GydF4y2Ba可能有助于详细了解INVs和sus之间的功能交互作用。GydF4y2Ba

在研究中，一部小说GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba突变体（GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba)为特征。null突变GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba导致籽粒发育和淀粉粒形成的缺陷，包括淀粉含量显著降低，可溶性糖含量和渗透势显著增加。磷酸化糖的测定结果表明，磷酸化糖的功能丧失GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba导致G-1-P含量显着降低GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba胚乳。Glc-1-P作为淀粉合成的直接来源，其降低可能导致流向淀粉合成的碳水化合物的显著减少，最终导致淀粉颗粒发育缺陷和淀粉含量的降低。这些结果为理解……的作用提供了新的见解GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba淀粉合成与玉米籽粒发育。GydF4y2Ba

植物材料GydF4y2Ba

这GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba突变体与EMS诱导突变体的文库分离在我们实验室的Z58遗传背景中。近交线Z58是杂交郑丹958的女性父母，已广泛用于中国玉米杂交繁殖。UFMU-02854突变体是从玉米遗传合作股票中心获得的。这GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba越过W64A生产F1，F1自交叉产生F2映射群。中国山东省济南郊区的田野栽培所有植物。在9,12,16,18,21,24和28个Dap中收获核。GydF4y2Ba

石蜡切片GydF4y2Ba

对于解剖学观察，基于如前所述的链烷烃嵌入的核切片[GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba］.简而言之，在4℃下在FAA缓冲液（冰醋酸：甲醛：50％乙醇，1：1：18）中固定核24小时，并以不同浓度的乙醇脱水。随后，将样品嵌入石蜡中，切成8μm厚的切片，并用碱性紫蛋白染色并使用奥林巴斯SZ61显微镜观察。GydF4y2Ba

扫描电子显微镜GydF4y2Ba

对于淀粉颗粒观察，从干燥成熟核的天然破裂的胚乳涂有金，然后使用扫描电子显微镜观察（Fei Quanta250 Feg）。GydF4y2Ba

图谱克隆GydF4y2Ba

映射到GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba基因座，2400个个体来自一个W64A ×GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba* F2分离群体。利用玉米9号染色体上的分子标记进行初步定位。分子标记列在附加文件GydF4y2Ba1GydF4y2Ba（表S1）用于细映射，最终GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba位点定位于97.12 kb区域。GydF4y2Ba

基因组DNAGydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba提取Z58。该区域内预测基因的核苷酸序列从GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba使用转型Z58基因组DNAGydF4y2Ba^ɌGydF4y2BaFastPfu DNA聚合酶(Transgen Biotech)，上海博尚生物技术有限公司测序后比对。GydF4y2Ba

SUSs的系统发育分析GydF4y2Ba

SUSs的氨基酸序列从MaizeGDB (GydF4y2Bahttps://maizegdb.org/GydF4y2Ba）.它们的系统发育分析根据[GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba］.使用Mega7.0氨基酸序列构建了系统发育树，使用DNaman 7.0（Lynnon Corporation，USA）进行GRMZM2G089713（SH1），GRMZM2G152980（SUS1）和GRMZM2G318780（SUS2）。GydF4y2Ba

亚细胞本地化GydF4y2Ba

CDS序列GydF4y2BaSH1.GydF4y2Ba使用Gateway Topo Cloning套件连接到PearleyGate 103中来生成一个GydF4y2Ba35S :: SH1：GFPGydF4y2Ba融合结构。然后，这个载体被引入到6周大的婴儿中GydF4y2Ba尼古利亚娜·宾夕法尼亚州GydF4y2Ba叶子的GydF4y2Ba农杆菌GydF4y2Ba浸渍。48小时后，GydF4y2Ba尼古利亚娜·宾夕法尼亚州GydF4y2Ba用共聚焦显微镜检查表皮（Zeiss LSM700）。用于原生质体转化，质粒GydF4y2Ba35S :: SH1：GFPGydF4y2Ba被引入到2周龄的原生质体中GydF4y2Ba尼古利亚娜·宾夕法尼亚州GydF4y2Ba叶片通过peg介导的转化。18 h后，按上述方法检测原生质体。以CD3-1001 (CFP)为膜蛋白标记物，与菌液1:1混合侵染烟叶和原生质体。GydF4y2Ba

渗透性的测定GydF4y2Ba

这GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba将不同发育阶段的籽粒和Z58籽粒分别均质离心后，移液20 μl上清，用Fiske微型渗透仪(210型)测定渗透浓度。进行了三次生物复制。GydF4y2Ba

可溶性糖和淀粉含量的测量GydF4y2Ba

总可溶性糖GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba在彻底研磨后，在80℃下在80％乙醇中在80％乙醇中提取不同发育阶段的Z58粒。为了定量可溶性糖的量化，将恒定体积的那些上清液在加入的80％乙醇之后保持，然后在蒸馏水中稀释提取物，并在620nm下用蒽酮硫酸试剂测量，如前所述[GydF4y2Ba37GydF4y2Ba那GydF4y2Ba38GydF4y2Ba］.基于Li等人的方法，通过薄层色谱（TLC）来分化果糖，葡萄糖和蔗糖。（2008）[GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba］.从相同的新鲜重量（0.2mg）中的粒中提取的可溶性糖用于TLC分析。使用CS-930双波长染色镜（Shimadzu）进一步分析TLC图像以半定量蔗糖，葡萄糖和果糖的含量分析为390nm波长。源自可溶性糖萃取的粒料用于淀粉测量。除去乙醇后，将这些颗粒与蒸馏水煮沸10分钟，然后冷却至室温，并用HCLO分解这些样品GydF4y2Ba_4.GydF4y2Ba15分钟。如上所述，在620nm中检查水解产物。下面的公式用于淀粉含量计算：淀粉含量（％）= G×0.9 FWGydF4y2Ba^{−1GydF4y2Ba}×100％。（g：这些样品中葡萄糖的含量，FW：这些核的鲜重量）。GydF4y2Ba

RNA提取和基因表达测定GydF4y2Ba

这GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba将不同发育阶段的Z58粒小心地剥去种皮，将胚乳和胚分离。用Trizol试剂(中国生工)提取胚胎和胚乳总RNA。每个样品的2 μg总RNA作为cDNA合成的模板，使用带有基因组DNA擦除器(Takara，中国)的PrimeScript TM RT试剂试剂盒进行cDNA合成。采用SYBR Green PCR主混合试剂盒(Takara，中国)和Light Cycler®96 PCR机(Roche)进行实时定量PCR (qRT-PCR)检测。泛素(Ubiquitin, UBQ, GRMZM2G409726)作为内参。qRT-PCR所用引物列于附加文件GydF4y2Ba2GydF4y2Ba（表S2）。为基因表达分析进行了三种生物重复。GydF4y2Ba

GLC-1-P和GLC-6-P含量的测量GydF4y2Ba

GLC-1-P和GLC-6-P含量由武汉格雷密队创建技术有限公司确定，根据以前的方法使用UHPLC-MS / MS [GydF4y2Ba39GydF4y2Ba］.Z58和GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba在液氮存在下接地。5μl（25 ng）[GydF4y2Ba^13GydF4y2BaCGydF4y2Ba_6.GydF4y2Ba] G-6-P以5μgmLGydF4y2Ba^{−1GydF4y2Ba}作为内部参考（即）添加到样品中以准确定量。氯仿和乙腈的250μl冰冷混合物（3：7，V V.GydF4y2Ba^{−1GydF4y2Ba}），加入Z58和GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba样本,分别。充分混合后，这些样品在−20°C下间歇混合2 h。然后在反应溶液中加入200 μl冰浴冷水，涡旋3 min。在离心(10,000×g, 4°C) 5分钟后，将上部水乙腈相分离并转移到新的1.5 ml离心管中。再次提取氯仿相，并与乙腈水相混合。乙腈水相在温和氮气流中蒸发产生的残渣，用200 μl硼酸盐缓冲液(50 mM, pH 6.8)重新溶解，用C18固相萃取(50 mg C18吸盘)纯化，然后用50 mM, pH 6.8, 100 μl硼酸盐缓冲液洗涤。收集洗脱液，加入180 μl 8-DMQ溶液(0.014 M)。25°C剧烈振荡40 min, 10,000×g离心3 min。采用超高效液相色谱-电子喷雾电离-串联质谱(UHPLC-ESI-MS/MS)对2.5 μl溶液进行分析。GydF4y2Ba

蔗糖合酶活性测定GydF4y2Ba

均化均化2.01u Tris-马来酸盐缓冲液（pH7.0），然后将30,000g离心20分钟的离心20分钟。将上清液用作常规测定的酶来源。根据Tsai等人的描述测定蔗糖合酶的活性。（1970）[GydF4y2Ba40GydF4y2Ba］.0.55 ml反应液中含有30 μmol HEPES缓冲液(pH 8.0)、2.5 μmol MgSOGydF4y2Ba_4.GydF4y2Ba，果糖2 μmol, udp -葡萄糖1 μmol，粗制成品10 μl。在30℃下反应30min后，加入NaOH停止反应。沸水10 min，冷却后加入30%盐酸1.5 ml和0.1%间苯三酚0.5 ml，振荡10 min，冷却后在480 nm波长下测定蔗糖含量，同时制作蔗糖的标准曲线。最后计算了样品中蔗糖合酶的活性。进行了三次生物复制。GydF4y2Ba

本研究期间生成或分析的所有数据都包含在此已发布的文章中及其附加信息文件中。GRMZM2G089713在Z58和GydF4y2BaSH1 *GydF4y2Ba请参阅其他图。SGydF4y2Ba1GydF4y2Ba．所有植物材料均来源于中国青岛山东大学。GydF4y2Ba

Bt2GydF4y2Ba：GydF4y2Ba

脆弱的胚乳2GydF4y2Ba

BETL:GydF4y2Ba

基础胚乳转移层;GydF4y2Ba

DAP：GydF4y2Ba

授粉后的几天GydF4y2Ba

) Du1GydF4y2Ba：GydF4y2Ba

沉闷的胚乳1GydF4y2Ba

EMS：GydF4y2Ba

甲磺酸乙酯GydF4y2Ba

FRK2.GydF4y2Ba：GydF4y2Ba

FGydF4y2Baructokinase 2GydF4y2Ba

FRU-6-P：GydF4y2Ba

Fructose-6-phosphateGydF4y2Ba

Glc-1-P:GydF4y2Ba

葡萄糖-1-磷酸盐GydF4y2Ba

GLC-6-P：GydF4y2Ba

Glucose-6-phosphateGydF4y2Ba

HxK2GydF4y2Ba：GydF4y2Ba

六酮酶2GydF4y2Ba

发票:GydF4y2Ba

转化酶GydF4y2Ba

Mn1GydF4y2Ba：GydF4y2Ba

miniature1.GydF4y2Ba

子:GydF4y2Ba

开放阅读框架GydF4y2Ba

PGM1.GydF4y2Ba：GydF4y2Ba

磷素酶GydF4y2Ba

PHI1.GydF4y2Ba：GydF4y2Ba

Phosphohexose异构酶GydF4y2Ba

QRT-PCR：GydF4y2Ba

实时定量PCRGydF4y2Ba

SH2.GydF4y2Ba：GydF4y2Ba

萎缩2GydF4y2Ba

俗GydF4y2Ba：GydF4y2Ba

含糖2GydF4y2Ba

苏：GydF4y2Ba

蔗糖合酶GydF4y2Ba

SUTS：GydF4y2Ba

蔗糖转运蛋白GydF4y2Ba

TLC：GydF4y2Ba

薄层色谱法GydF4y2Ba

UDP-GLC：GydF4y2Ba

尿苷-二磷磷藻GydF4y2Ba

WT：GydF4y2Ba

野生型。GydF4y2Ba

不适用。GydF4y2Ba

作者的贡献GydF4y2Ba

KL、FW、KWZ和ZD构思设计了研究;KZ、LG和WC完成了大部分的实验;BL在蛋白定位中的作用;WL参与了SH1的图谱克隆;KL贡献试剂/材料/分析工具;KL、KZ、CX、XZ对数据进行分析并撰写论文。所有作者均已阅读并批准稿件。GydF4y2Ba

来自中国国家重点研发计划的补助金（2016YFD0102104和2016YFE0200300）的补助金支持这项工作;山东省自然科学基金会，中国（ZR2017YL011和ZR2016CM05）;和山东省重点研发计划（2017年GSF21107）。这些融资机构在研究和收集，分析和解释的设计中没有作用，以及编写手稿。GydF4y2Ba

作者指出GydF4y2Ba

1. 柯张，李国和温承同样为这项工作做出了贡献。GydF4y2Ba

隶属关系GydF4y2Ba

1. 山东大学生命科学学院植物开发与环境适应生物学重点实验室，青岛，266237GydF4y2Ba

   柯章，李国，白宇刘，温迪李，王王张志鹏李GydF4y2Ba

2. 山东省农业科学院玉米研究所，山东济南济南GydF4y2Ba

   文成＆Zhaohua DingGydF4y2Ba

3. 植物分子遗传学国家重点实验室，CAS植物植物科学研究中心，植物生理学研究所，中国科学院生物科学研究所，上海，上海，200032GydF4y2Ba

   范王GydF4y2Ba

4. 2 .西南大学生命科学学院，重庆400715GydF4y2Ba

   昌铮徐GydF4y2Ba

5. 2 .山东农业大学生命科学学院，作物生物学国家重点实验室，山东泰安271018GydF4y2Ba

   湘宇赵GydF4y2Ba

相应的作者GydF4y2Ba

对应于GydF4y2Ba昆鹏李GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

伦理批准和同意参与GydF4y2Ba

不适用。GydF4y2Ba

同意出版物GydF4y2Ba

不适用。GydF4y2Ba

利益争夺GydF4y2Ba

作者们宣称他们没有相互竞争的利益。GydF4y2Ba

出版商的注意GydF4y2Ba

Springer Nature在发表地图和机构附属机构中的司法管辖权索赔方面仍然是中立的。GydF4y2Ba

开放获取GydF4y2Ba本文根据创意公约归因于4.0国际许可证，这允许在任何中或格式中使用，共享，适应，分发和复制，只要您向原始作者和来源提供适当的信贷，提供了一个链接到Creative Commons许可证，并指出是否进行了更改。除非信用额度另有说明，否则本文中的图像或其他第三方材料包含在文章的创造性公共许可证中，除非信用额度另有说明。如果物品不包含在物品的创造性的公共许可证中，法定规定不允许您的预期用途或超过允许使用，您需要直接从版权所有者获得许可。要查看本许可证的副本，请访问GydF4y2Bahttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/GydF4y2Ba．“创作共用公共领域”豁免书(GydF4y2Bahttp://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/GydF4y2Ba）适用于本文中提供的数据，除非另有用入数据的信用额度。GydF4y2Ba

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