农业生物技术学报

作者：罗曦, 樊佳星, 魏毅东, 魏林艳, 朱永生, 何炜, 吴方喜, 蔡秋华, 谢华安, 张建福

单位：1 福建省农业科学院 水稻研究所,福州 350019;2 农业农村部华南杂交水稻种质创新与分子育种重点实验室/福州(国家)水稻改良分中心/福建省作物分子育种工程实验室/福建省水稻分子育种重点实验室/福建省作物种质创新与分子育种省部共建国家重点实验室培育基地/杂交水稻国家重点实验室华南研究基地/水稻国家工程中心,福州 350003;3 福建农林大学 农学院,福州 350002

关键词：水稻,抗性淀粉,Waxy,基因编辑,

基金：福建省属公益类科研院所专项(2022R1023001); 中央引导地方科技发展专项(2022L3018); 福建省人民政府-中国农业科学院协同创新工程“5511”项目(XTCXGC2021019); 福建省财政专项-福建省农业科学院科技创新团队(CXTD2021005-3); 福建省科技重大专项(2024NZ029027)

近年来,随着Ⅱ型糖尿病发病率的上升,抗性淀粉(resistant starch, RS)作为一种低升糖指数的食品成分,受到了广泛关注。抗性淀粉具有降低糖尿病患者饭后血糖值、减少肠机能失调及结肠癌发病率等重要生理功能。水稻(Oryza sativa)中抗性淀粉含量与直链淀粉含量正相关,而直链淀粉的合成由Wx (Waxy) 基因控制。本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,对水稻Wx基因第四内含子3'剪接位点AG附近的碱基进行编辑,获得了4种不同类型的突变株系。通过分析这些突变株系的Wx基因表达量、颗粒结合淀粉合成酶(granule-bound starch synthase, GBSS)活性、直链淀粉和抗性淀粉含量,发现3'剪接位点AG邻近的突变可以显著影响Wx基因的表达,进而调控水稻中直链淀粉和抗性淀粉的含量。相关性分析表明,Wx基因表达量与抗性淀粉含量呈显著正相关。本研究发现了可以有效调控Wx基因表达量(升高或降低)的内含子突变基因型,为今后改良水稻中抗性淀粉含量提供了新的思路。

来源：2025年第9期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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