久坐不动的生活方式和精制食品的消费方式容易导致II-型糖尿病、肥胖及相关并发症，这些已成为全球健康的主要威胁之一。日常食用富含抗性淀粉（Resistant Starch，RS）的食品，可有效预防和控制降低这类疾病的发生率。稻米是我国传统主食，普通品种中RS很低，培育高RS水稻新品种仍然是一项严峻的挑战。
中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士课题组与浙江大学原子核农业科学研究所吴殿星、舒小丽教授课题组合作，续2016年PNAS发文（Critical roles of soluble starch synthase SSIIIa and granule-bound starch synthase Waxy in synthesizing resistant starch in rice）后，在水稻抗性淀粉形成机制方面又取得新进展。
以诱发创制米饭中RS含量高达10.8%的突变体rs4为材料，遗传研究表明，功能丧失的SSIIIb和SSIIIa以及背景中的强Wx等位基因共同促成了rs4突变体的高RS表型。ssIIIa和ssIIIa-ssIIIb突变体中RS含量的增加与直链淀粉和脂质含量的增加有关。SSIIIb和SSIIIa蛋白在功能上是多余的，而SSIIIb主要在叶中起作用，SSIIIa主要在胚乳中起作用，因为它们具有不同的组织特异性表达模式。另外，研究也发现SSIII在不同的谷物中经历了重复，其中一个SSIII旁系同源物主要在叶中表达，另一个在胚乳中表达。SSII但不是SSIV显示出与SSIII类似的进化模式。与测试双子叶植物中的低淀粉含量和高RS水平相比，胚乳表达的SSIII和SSII的拷贝与测试谷物种子中的高总淀粉含量和低RS水平相关。这些结果为高RS水稻育种提供了重要的遗传资源，这些基因的进化特征可能有助于在不同谷物中产生高RS品种。
上述研究成果于北京时间5月2日在线发表于美国科学院院刊（PNAS）（10.1073/pnas.2220622120），李家洋、吴殿星和余泓为共同通讯作者。该研究得到了”十四五“重点研发项目和浙江省尖兵计划的资助。
2023-05-22
来源：浙江大学农学院
