转基因技术改良稻米淀粉品质研究

    淀粉是稻米胚乳的主要组成成分,而淀粉含量和性质的差异又直接决定稻米的品质。早期关于稻米淀粉的研究局限于其组成成分、品种间含量的差异以及稻米淀粉合成的经典遗传学方面。随着现代分子生物学和转基因技术的发展,稻米品质、 淀粉的生物合成及其分子调控成为研究热点。随着淀粉合成相关基因的克隆、分子特性及其表达调控的研究取得了较大进展,人们也开始尝试利用现代基因工程技术,高效地改良稻米品质,如提高或降低淀粉含量及改变支链淀粉的结构。论文从综述稻米淀粉的组成、结构和淀粉合成相关酶的研究进展入手,探讨了转基因技术改良稻米品质的研究进展和发展前景。

　　在论文的发展前景部分，作者认为，稻米胚乳是三倍体性状,存在着剂量效应,而淀粉生物合成的遗传机制十分复杂,由一系列酶控制。到目前为止,虽然已经分离并克隆了大部分的淀粉合成相关酶基因,但是对于这些酶的种类、功能、比例和它们之间的相互作用以及编码这些酶的基因还不完全清楚,尚无法为稻米的品质育种提供理论指导,今后还应进行深入研究。

　　转基因技术可以创造不同类型的淀粉突变体,为稻米淀粉生物合成途径的遗传操作打下了基础,使定向改良稻米淀粉品质成为可能。人们曾利用T-DNA和转座子插入突变方法、化学诱变剂或辐射诱变方法、反义RNA抑制方法等策略来产生功能缺失的突变体,进而从表型的变化来推测基因的功能,这些都是研究植物功能基因组比较直接的方法。反义RNA技术能够有效地调节基因的表达,已有报道用该技术来调节某些淀粉合成相关基因的表达。然而在实际应用中,反义RNA抑制方法并不总是能造成相应基因功能缺失。20世纪90年代中期发现并利用的RNAi技术由于具有高度的序列专一性和有效的干扰活力,可以特异地使特定基因沉默,获得功能丧失或降低的突变体,已成为功能基因组学的一种强有力的研究工具。RNAi技术在植物功能基因组中的研究主要应用于拟南芥,有部分研究者曾尝试应用于水稻,且该技术有望成为调控基因表达的手段之一。