VIGS诱导小麦淀粉合成基因沉默及对抗性淀粉合成的影响

本项目以新疆小麦新春11号为材料，选择与淀粉合成关系密切的SBEⅡa、SSⅡa和SBEⅡb为靶基因，以大麦条纹花叶病毒（BSMV）为载体，成功构建了单个目的基因片段的重组表达载体和两个目的基因片段不同组合类型的重组表达载体。本研究通过不同接种方式、接种部位和培养温度的比较，建立了小麦穗部实施VIGS技术的优化体系，即通过摩擦法接种小麦穗部，接种后放置21-24℃培养效果最佳。利用BSMV-VIGS技术，并通过载体的线性化及体外转录，将带有目的基因的病毒质粒载体通过摩擦法接种于小麦穗部。证明了单基因沉默能提高籽粒的直链淀粉含量和抗性淀粉含量，尤其是SSⅡa基因沉默对小麦籽粒直链淀粉和抗性淀粉含量提高有明显的效果（其直链淀粉和抗性淀粉含量较未接种材料分别提高了10.31%和12.33%；）。双基因同时沉默的穗子籽粒直链淀粉和抗性淀粉含量均较未发生沉默的穗子籽粒淀粉含量高，同时也较单基因沉默穗子的籽粒淀粉含量高，尤其是SBEⅡb和SSⅡa基因同时沉默的穗子籽粒的直链淀粉含量和抗性淀粉含量增加幅度最大（其直链淀粉和抗性淀粉含量分别较未接种材料增加了47.26%和28.66%；）。本研究首次全面系统地分析了上述三个基因及不同基因互作与抗性淀粉形成的内在关系，为探明小麦籽粒抗性淀粉形成分子机理提供了理论依据。