淀粉作為谷物籽粒的主要儲藏物質(zhì)，包含直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種類型。這兩者的含量和結(jié)構(gòu)直接決定了籽粒的食用及加工品質(zhì)。傳統(tǒng)的糯性品種，由于其直鏈淀粉含量極低或完全缺失，使得這些谷物易于膨化和糖化，加工性能優(yōu)越，深受市場歡迎。然而，現(xiàn)有的青稞/大麥種質(zhì)資源中，幾乎未見不含直鏈淀粉的品種，這限制了糯性青稞/大麥對加工市場的滿足程度。

通過定點編輯Waxy基因，中國科學(xué)院西北高原生物研究所高原作物種質(zhì)資源創(chuàng)新與利用研究團隊獲得了功能缺失型突變的大麥編輯系，編輯系胚乳呈磚紅色，胚乳中主要為不飽滿的A型淀粉粒，B型淀粉粒極少，直鏈淀粉含量降至零，支鏈淀粉含量維持在31.73%。這一變化帶來了可溶性糖含量的顯著增加，達到37.30%，遠高于野生型的10.0%，蔗糖和β-葡聚糖含量分別比野生型高39.16%和35.40%。轉(zhuǎn)錄組分析進一步揭示了這些變化背后的分子機制，為我們理解淀粉合成途徑提供了新的視角。通過人工轉(zhuǎn)育的方式將Waxy新型等位變異導(dǎo)入到青稞品種中，已獲得F6代Marker free糯青稞新材料。Waxy突變系的面粉具有較低的終粘度，較高的分解率，加工的面條烹飪時間縮短，在青稞速食米飯、青稞粽子、青稞沖調(diào)粉和青稞麥片等產(chǎn)品加工方面具有廣闊的應(yīng)用空間，將為消費者提供更健康、更便利的食品選擇。

研究結(jié)果以Creating a zero amylose barley with high soluble sugar content by genome editing為題發(fā)表在Plant Molecular Biology（中國科學(xué)院二區(qū) IF 5.29）。西北高原所李云副研究員為第一作者，劉寶龍研究員為通訊作者。該研究得到了青海省科技計劃（2021-ZJ-958Q）項目的支持。研究工作依托中國科學(xué)院高原生物適應(yīng)與進化重點實驗室和青海省作物分子育種重點實驗室。

論文鏈接：https://link.springer.com/article/10.1007/s11103-024-01445-w

?Waxy突變系的胚乳特征和籽粒組分變化

a：胚乳特征和淀粉粒顯微觀察；b：淀粉粒掃描電鏡觀察；c：籽粒各組分含量

?