控制淀粉品质的关键基因被找到了

许多富含淀粉的食物广受喜爱，如土豆。然而，过量摄入淀粉很容易导致肥胖和糖尿病。抗性淀粉是个例外，它不容易被人体消化和吸收，被肠道微生物分解后会产生有益的短链脂肪酸。因此，提高淀粉中抗性淀粉的含量具有重要意义。

最近，丹麦哥本哈根大学的研究人员通过非转基因方法成功提高了马铃薯淀粉中直链淀粉和抗性淀粉的含量，并对其机理进行了初步分析。相关研究成果发表在国际著名期刊《植物生物技术杂志》上。

以往的研究表明，马铃薯总淀粉含有约20-30%的直链淀粉和70-80%的支链淀粉，直链淀粉含量与抗性淀粉含量呈正相关。研究人员以高直链淀粉含量(隐性性状)的野生型材料为供体，与栽培马铃薯杂交回交几代，获得了几个与地面栽培马铃薯无明显差异的回交材料，但块茎淀粉中直链淀粉和抗性淀粉的比例显著增加。

研究者推测回交材料中的隐性表型可能是由四倍体马铃薯品种中基因的剂量效应引起的，因此在混合池中选择了15个直链淀粉含量高的回交材料进行基因组测序。通过单核苷酸多态性杂合性分析，发现三个杂合性明显较低的区域作为控制直链淀粉含量的候选区域。研究人员在其中一个区间发现了两个与淀粉合成相关的基因。

结合转录组分析，研究人员发现高直链淀粉含量的回交材料中异淀粉酶基因的表达下降了556倍。凝胶电泳和异淀粉酶活性分析表明，与轮回亲本相比，高直链淀粉回交材料的异淀粉酶活性不足。结合其他相关实验，研究人员推测马铃薯中缺乏异淀粉酶可能是直链淀粉含量高的主要原因，但其他基因也在这一过程中发挥了作用。

这一次，通过基因组池测序和转录组分析，研究人员初步确定了控制淀粉品质的关键基因，为马铃薯品质改良提供了新的基因资源，为研究直链淀粉和抗性淀粉的形成机理提供了理论指导。

论文相关信息:https://doi.org/10.1111/pbi.13367