Die nackten Endosperm-Gene kodieren doppelte INDETERMINATE-Domänen-Transkriptionsfaktoren, die für die Musterbildung und Differenzierung der Maisendospermzellen erforderlich sind

Die Aleuronschicht ist die äußerste Schicht des Getreideendosperms und dient dazu, Speicherprodukte abzubauen, die in stärkehaltigen Endospermzellen akkumuliert sind, sowie um wichtige gesundheitliche Vorteile in der Ernährung zu bieten. Während normaler Mais (Zea mays Zm) eine einzige Aleuronschicht hat, produzieren nackte Endosperm (nkd) Mutanten mehrere äußere Zellschichten mit teilweise differenzierten Zellen, die sporadisch Aleuronschlüsselmarkermoleküle wie ein viviparous1-Promoter-β-Glucuronidase-Transgen exprimieren. Das 15:1 F2-Segregationsverhältnis deutete darauf hin, dass zwei rezessive Gene beteiligt waren, und die kartenbasierte Klonierung identifizierte zwei homologe Gene in duplizierten Regionen des Genoms. Die nkd1- und nkd2-Gene kodieren die INDETERMINATE1-Domäne (IDD) enthaltenden Transkriptionsfaktoren ZmIDDveg9 und ZmIDD9 auf Chromosomen 2 bzw. 10. Unabhängige mutantische Allele von nkd1 und nkd2 sowie nkd2-RNA-Interferenzlinien, in denen beide nkd-Gene herunterreguliert wurden, zeigten ebenfalls den nkd-Mutantenphänotyp, was die Identität der Gene bestätigte. In Wildtypkörnern waren die nkd-Transkripte um 11 bis 16 Tage nach der Bestäubung am häufigsten. Die NKD-Proteine haben vermutete Signalpeptide für die nukleare Lokalisation, und grün fluoreszierende Protein-Fusionsproteine zeigten eine nukleare Lokalisation. Der Mutantenphänotyp und die Identität der Gene deuten darauf hin, dass NKD ein genetisches Regulierungsnetzwerk steuert, das an der Bestimmung des Schicksals der Aleuronzellen und der Zellendifferenzierung beteiligt ist.