基因编辑技术实现小麦直链淀粉含量精准调控
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发布时间：2025-07-24
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7月24日，中国农业科学院作物科学研究所作物转基因及基因编辑技术与应用创新团队通过基因编辑技术成功创制出不同直链淀粉含量的小麦新种质，为专用小麦品种改良提供了重要育种资源。相关研究成果在《碳水化合物聚合物（Carbohydrate Polymers）》上。
直链淀粉含量是决定小麦品质的关键因素，虽然自然界存在天然缺失直链淀粉合成基因TaWaxy的突变体，但是由于该突变与不良性状紧密连锁，无法直接用于小麦育种。随着人们对面条、饼干等特殊品质小麦的需求逐渐增多，而传统育种无法在短时间内培育出不同直链淀粉含量的小麦品种。因此利用基因编辑技术创制该类小麦新种质对小麦品质改良研究有着重要意义。
研究团队前期研究证实TaWaxy基因可调控小麦直链淀粉含量，其表达量可直接影响直链淀粉含量。随后研究团队利用基因编辑技术构建了高效基因编辑载体，并成功对我国主栽小麦品种“济麦22”和“宁春4号”的TaWaxy基因进行编辑，获得了7种均为无转基因元件的突变体。研究发现，这些突变体的直链淀粉含量显著降低至0-19.05%，表现出典型糯小麦特性。进一步分析表明，“济麦22”的一个突变体表现出更好的面条加工品质，“宁春4号”的一个突变体表现出更好的饼干加工品质。该研究成果为专用小麦品种的定向改良提供了重要的理论基础和材料支撑。
作科所已毕业博士生邱玉亮、博士研究生李溪和宁夏农林科学院作物研究所樊明副研究员为本论文共同第一作者，作科所王轲研究员、叶兴国研究员和肖永贵研究员为该论文的共同通讯作者。该研究得到了农业生物育种国家科技重大专项、宁夏回族自治区科学技术厅重点研发计划等项目的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2025.124105
