通过基因组编辑创建一个零氨糖大麦,具有高可溶糖含量

科学领域:

• 植物遗传学和分子生物学
• 食品科学与技术 食品科学与技术
• 生物化学 生物化学

背景情况:

• 粉生物合成主要由颗粒结合粉合成酶I (GBSSI) 调节,其编码由Waxy基因.
• 了解基因的作用对于修改作物中粉成分至关重要.

研究的目的:

• 通过使用CRISPR/Cas9基因组编辑来研究Waxy基因突变对粉合成和粉成分的影响.
• 分析改变粉含量对可溶糖,β-葡萄糖和面粉性能的影响.

主要方法:

• 使用CRISPR/Cas9基因组编辑来诱导Waxy基因的突变.
• 粉糖,粉素,可溶糖和β-葡萄糖含量的量测量.
• 转录组分析以确定野生类型和突变系之间的分子差异.
• 分析面粉粘度特性 (分解,最终粘度,逆转).

主要成果:

• 突变导致未完整的GBSSI蛋白质缺失,编辑后的线不含粉素.
• 与野生类型相比,型突变体中的氨基胺含量下降,而可溶性糖,糖糖和β-葡萄糖在型突变体中显著增加.
• 转录组分析揭示了与改变的粉和糖样本相关的分子变化.
• 性面粉的最终粘度和退缩率较低,分解率更高,表明食品加工特性发生了变化.

结论:

• 克里斯普尔/卡斯9诱导的基因突变有效地消除了氨糖合成.
• 缺少GBSSI蛋白质会显著改变碳水化合物特征,增加可溶糖和β-葡萄糖.
• 型突变体中修改的粉和糖份样本为食品加工应用提供了新的途径.