一、项目简介

本发明属于植物表观遗传学与作物代谢工程领域，具体涉及组蛋白去乙酰化酶基因HDA108在调控植物C4光合代谢途径中的新用途，以及通过调控该基因表达或活性以提高C4植物光合效率的方法。

C4植物（如玉米、高粱）相比C3植物具有更高的光合效率和氮素利用效率，这主要得益于其独特的叶片解剖结构（Kranz结构）和协调的C4代谢途径。然而，C4光合作用的效率仍受内部遗传和表观遗传网络的精细调控。HDA108是Rpd3/HDA1组蛋白去乙酰化酶家族成员，在玉米等作物中广泛表达，并直接参与调控植株高度、叶片发育、花序形态及育性等多种发育过程。组蛋白乙酰化/去乙酰化修饰是重要的表观遗传机制，通过改变染色质结构，显著影响基因的转录活性。

本发明的核心在于发现HDA108能够通过其去乙酰化酶活性，特异性影响C4光合代谢途径中关键酶基因的表达或活性。研究表明，调控HDA108的表达或活性，可以优化C4光合代谢通路的碳氮协同效率，例如可能通过影响PEP羧化酶（PEPC）、丙酮酸磷酸双激酶（PPDK）等C4关键酶的活性，或优化叶肉细胞与维管束鞘细胞间的代谢物转运，从而增强CO2浓缩机制的功能，最终提升植物的光合作用效率、生物量及产量潜力。该方法为通过表观遗传育种策略进一步挖掘C4作物的生产潜力提供了新的基因靶点和强有力的技术工具。

二、专利摘要

本发明公开了组蛋白去乙酰化酶HDA108在调控植物C4光合代谢中的应用。通过抑制玉米中基因HDA108表达能够提高玉米中C4相关光合基因的表达。本发明为增强玉米C4光合代谢提供了有效的基因资源。

三、专利状态

本技术已递交中国专利申请，申请号：202410796361.5，实质审查中；持有人项目编号：SIPPE24-46。

四、持有单位

中国科学院分子植物科学卓越创新中心。

五、合作方式

转让、许可或合作研发。

六、联系方式

张雯，wzhang@cemps.ac.cn，021-54924138。