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论文 | 西南科技大学水稻研究所植物分子遗传育种团队发现淀粉合成相关基因Wx和脂肪合成相关基因PAL6可调控稻米抗性淀粉含量

论文 | 西南科技大学水稻研究所植物分子遗传育种团队发现淀粉合成相关基因Wx和脂肪合成相关基因PAL6可调控稻米抗性淀粉含量 电商运营宝典
2025-11-18
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研究背景
抗性淀粉是一种在小肠内难以被消化吸收,但在大肠内能被微生物菌群分解发酵产生大量短链脂肪酸的功能淀粉,具有预防糖尿病、保护肠道健康等功能,其中抗性淀粉亚型5为直链淀粉与脂质的复合物。目前,高抗性淀粉功能性稻米的评价体系不完整,脂肪合成相关基因对抗性淀粉含量的调控效应尚未报道,因此探究抗性淀粉含量与品质指标的关系,完善抗性淀粉生物合成调控网络对高抗性淀粉水稻育种具有重要意义。

思考路径

通过测定69份不同直链淀粉含量水稻种质熟米饭中抗性淀粉含量(RSc,RS content in cooked rice)、回生米饭中抗性淀粉含量(RSr,RS content in retrograded rice)及蒸煮食味品质,同时检测 Wx 和 PAL6 功能变异位点,探究其对 RSc 和 RSr 的遗传效应和单倍型功能,有助于完善抗性淀粉生物合成调控网络,为高抗性淀粉稻米的分子遗传育种和品质改良提供有益信息和种质资源。

研究成果

Wxa型和 Wx-T 型的抗性淀粉含量均极显著高于 Wxb 型和 Wx-C 型,PAL6-2 型的 RSr 和 RSb (RSr 与 RSc 之差)极显著或显著高于 PAL6-1 型。单倍型分析显示 Hap1(Wxa-Wx-T-PAL6-1)、Hap2(Wxa-Wx-T-PAL6-2)和Hap3(Wxa-Wx-C-PAL6-2)能极显著提高 RSc 和 RSr。RSc 和 RSr 与表观直链淀粉含量、热浆粘度、冷胶粘度、消减值和回复值呈极显著正相关,与胶稠度、崩解值、成糊温度和最高粘度呈极显著或显著负相关;RSr 与粗脂肪含量呈显著负相关,表明稻米在蒸煮过程中脂肪与直链淀粉结合导致其短期回生受抑制,进而影响淀粉回生过程中 RSr 的形成。在高RS单倍型种质中,筛选出CG133R、GBC120、GBC116、RILC-20、蜀恢885和RILC-15共6个品质较优的种质。该研究为高抗性淀粉水稻分子育种和品质改良提供了理论基础和种质资源。

基于抗性淀粉含量的聚类分析

拓展内容

团队以籼型高直链淀粉含量恢复系CG133R和重穗型糯性爪哇稻22构建了水稻重组自交系进行淀粉合成相关基因的分型及筛选,研究其对不同加工类型米粉的抗性淀粉含量的影响。以72份表观直链淀粉为中高水平的水稻种质,研究了不同处理方式水稻抗性淀粉的调控机制和理化性质。相关成果已发表在《Carbohydrate Polymers》《Frontiers in Plant Science》。




全 文  Wx 和 PAL6 对高直链淀粉含量稻米抗性淀粉的遗传调控(点击阅读
作 者   刘丹,梁程,卜月思,胡运高,向珣朝,许亮
单 位  西南科技大学水稻研究所/植物分子遗传育种实验室


团队风采

通讯作者许亮,西南科技大学生命科学与农林学院特聘副教授,硕士生导师,主要从事稻米品质和水稻抗逆优异基因挖掘与分子机制解析研究,在《Science Advances》《Molecular Plant》《Carbohydrate Polymers》等期刊发表学术论文多篇,授权专利1项,公开专利4项。西南科技大学水稻研究所致力于水稻研究工作,创制杂交水稻新不育系15个,恢复系12个;培育了B优系列、绵恢501系列、C优系列、红优系列等杂交水稻组合58个。荣获地市以上科技成果奖励34项,国家科技进步二等奖1项,省部级科技进步一等奖2项,省部级科技进步二等奖2项,省部级科技进步三等奖10项。获授权植物新品种权10项,发明专利6项,软件著作权2项,发表学术论文300余篇,承担各级科研项目100余项。


本文

刊载于《植物遗传资源学报》

2025年第11期 P2200-2212|欢迎转发


★★关于植物遗传资源学报

《植物遗传资源学报》创刊于2000年,2024年由双月刊改为月刊,是由中国农业科学院作物科学研究所和中国农学会主办的中文学术期刊。《植物遗传资源学报》主要报道内容为大田、园艺作物,观赏、药用植物,林用植物、草类植物及其一切经济植物的有关植物遗传资源基础理论研究、应用研究方面的研究成果、创新性学术论文和高水平综述或评论。


入选北京大学《中文核心期刊要目总览》、中国科学引文数据库(CSCD)核心期刊、中国科技核心期刊、中国农林核心期刊、《科技期刊世界影响力指数(WJCI)报告》,入选第四届、第五届、第六届中国精品科技期刊,被CA化学文摘(美)、JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)、CABI(国际农业与生物科学中心数据库)收录。


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