农业，特别是涉及粮食的农业，一直是文明的坚定支柱。我们目前对植物生物学和遗传学的了解帮助我们通过各种技术大大提高了作物的质量和产量，其中一些技术专注于种子发育所涉及的复杂过程。
大多数开花植物的种子有两种不同的结构：胚和胚乳。胚胎细胞是在受精过程中产生的，而胚乳构成了一个结构性和营养丰富的身体，可以保护和支持胚胎。胚乳占大米等谷物收成的大部分营养价值;许多遗传研究集中在如何在胚乳发育的最后阶段控制淀粉的积累。另一方面，关于协调水稻早期胚乳发育的基因知之甚少。
由韩国釜山国立大学助理教授 Lae-Hyeon Cho(ORCID ID：0000-0003-4514-4107)领导的一组科学家最近进行了一项研究，以填补这一知识空白。在发表在《植物生物技术杂志》上的工作中，该团队分析了一种水稻突变体的基因组，该突变体的种子不含胚乳和异常增大的胚胎。
他们在编码胞苷三磷酸合酶 (CTPS) 的基因中发现了一个单一突变，这种酶有助于产生 DNA 和 RNA 的一些构建块。他们还阐明了CTPS与胚乳之间的关系。事实证明，CTPS 在胚乳发育的早期阶段形成大分子结构，帮助胚乳细胞在种子内迁移。具有改变形式的 CTPS 的突变体未能产生这种支持结构，因此其种子最终没有胚乳。
最值得注意的是，科学家们还表明，CTPS 在转基因水稻植物中的过度表达会导致更大的胚乳。这为微调胚乳和胚胎之间的大小比例开辟了一条途径。“控制胚和胚乳的大小决定了种子的数量和质量，”Cho 博士解释说，“重要的是要适度增加胚的大小，同时也要增加胚乳的大小。”
总体而言，研究团队提供的新发现可能会导致水稻种植更富有成效。“水稻的早期种子发育最终决定了种子中细胞的数量，并且与产量密切相关，”Cho 博士强调说，“我们的研究可能开创了胚乳早期发育的研究领域，并有助于提高质量未来的粮食作物。” 让我们希望这个领域的进一步进步有助于让全世界更容易获得食物!
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