酶工程
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利用CRISPR/Cas9靶向诱变淀粉分支酶Ⅱb高效生产高抗性淀粉水稻

王锡超、叶素英、吴永培、徐玉嘉、顾世博*

大米是世界一半人口的主食。大米淀粉的抗性淀粉 (RS) 含量低，
血糖指数 (GI) 高。RS 的重要性日益凸显，因为它有利于预防各种疾病。淀粉分支
酶 IIb (SBEIIb) 在谷物胚乳中的支链淀粉合成中起着关键作用。在本研究中，我们
通过 CRISPR/Cas9 突变了粳稻品种 Tainung82 (TNG82) 中的 OsSBEIIb，并研究了
OsSBEIIb 突变系中的分子和物理化学修饰，例如基因表达、酶活性、直链淀粉含量
(AC)、RS 和 GI。正如预期的那样，OsSBEIIb 的基因表达和酶活性显著下调，
而 AC 和 RS 含量分别从重量的 17.4% 和 0.5% 逐渐增加到
杂合突变系中的 25.0% 和 7.5%，纯合突变系中的 36.0% 和 12.0%。因此，
随着 RS 的增加和还原糖生产率的降低，杂合
和纯合突变水稻胚乳中的 GI 分别逐渐降低 11% 和 28%。随后在 T1 群体中鉴定出无转基因植物
。我们的研究结果表明，通过 CRISPR/Cas9 可以精确高效地生成高 RS 和低
GI 的无转基因水稻，从而为 II 型糖尿病提供更合适的淀粉来源。