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水稻抗性淀粉合成分子机理被揭示

发布时间:2016-11-03来源:农学院作者:浏览次数:1599


    近日,浙大原子核农科所教授吴殿星与中科院院士李家洋课题组合作在抗性淀粉合成机理研究中取得突破性进展,相关成果于近日在线发表于美国科学院院刊(PNAS)。
    
    
研究者通过对水稻高抗性淀粉突变体的研究,分离鉴定了一个新的抗性淀粉基因SSIIIa(Soluble starch synthase,可溶性淀粉合酶)。该基因突变后显著提高了水稻胚乳中抗性淀粉、直链淀粉、脂类、直链淀粉-脂质复合体含量以及糊化温度,降低淀粉粘性。进一步研究发现,SSIIIa和Waxy(颗粒结合淀粉合酶)共同参与抗性淀粉的合成,SSIIIa对抗性淀粉的调控依赖于Waxy基因的高表达,在SSIIIa突变体背景下降低Waxy的表达导致抗性淀粉含量下降,直链淀粉-脂质复合体的减少。
    
    
研究者提出SSIIIa突变后破坏了其与ADP-葡萄糖焦磷酸化酶AGPase、丙酮酸磷酸双激酶PPDK、淀粉合酶SSIIa和淀粉分支酶SBEIIa、SBEIIb复合体的形成,通过对AGPase和PPDK活性的影响,分别促进直链淀粉和脂类的合成,最终通过形成直链淀粉-脂质复合体提高了胚乳中抗性淀粉含量。
    
    
该研究揭示了抗性淀粉合成的分子机理,并为培育高抗性淀粉水稻新品种提供了重要的遗传资源与新途径。
    
    
据悉,新的抗性淀粉基因SSIIIa及诱发突变体已在育种中实际利用。该研究得到了科技部、浙江省育种专项以及浙大水稻与主要经济作物科技联盟等项目资助。