可溶性淀粉合成酶(SSS)、颗粒结合淀粉合成酶(GBSS)、淀粉分支酶(SBE)和淀粉脱支酶(DBE)参与直链淀粉和支链淀粉的合成，这些酶基因突变或人为干涉表达，可使稻米品质发生改变，同时也常伴随籽粒乳白化、粒厚降低、粒重减轻等，甚至导致淀粉粒形态和结构发生改变。本项目对抑制GBSS、SSS、SBE和DBE基因表达的转基因稻及其亲本开展如下一些工作：测定成熟籽粒的外观品质和化学组成，研究它们在颖果发育、淀粉粒发育和结构上的差异，观察和分析转基因稻籽粒乳白化、粒厚降低、粒重减轻等的细胞学原因，重点研究来源于水稻特青的抑制SBEI/IIb基因表达的高直链水稻TRS淀粉的发育、结构和功能特性。同时本项目还研究了高直链水稻和玉米异形淀粉粒的结构特性、植物C-型晶体淀粉的结构和功能特性，并建立了淀粉结构特性定量测定的一些方法。.研究结果表明，抑制SBEIIb、SBEI/IIb或ISA2基因表达导致水稻籽粒乳白化，粒厚、粒重和淀粉含量显著降低，直链淀粉含量显著提高。抑制SBEIIb或SBEI/IIb基因表达使水稻淀粉由A-型晶体变为C-型。在颖果发育早期，抑制SBEIIb、SBEI/IIb或ISA2基因表达的转基因稻淀粉发育和结构特性与亲本无明显差异；而在颖果发育中、后期，转基因稻淀粉发育受到干扰，异形淀粉粒开始发育和积累，直链淀粉含量明显改变，淀粉积累受阻，胚乳细胞数量比亲本少，胚乳细胞不充实，颖果体积小，最终导致成熟籽粒乳白化、粒重和淀粉含量降低。颖果粒厚方向上的胚乳细胞层数减少和宽度降低引起粒厚降低。水稻TRS成熟籽粒直链淀粉含量极显著提高，富含抗性淀粉，在颖果发育中、后期，淀粉体内独立存在的淀粉亚颗粒外围开始沉积B-型晶体淀粉，亚颗粒相互融合，在外围形成环带将亚颗粒包围在其内，逐渐发育形成半复粒C-型晶体淀粉。半复粒C-型淀粉的外围环带和B-型晶体赋予TRS淀粉具有很强的抗糊化、水解和消化特性。高直链作物中的异形淀粉粒结构特性因形态不同表现显著差异，不同植物来源的C-型淀粉有多种晶态分布方式，具有独特的结构和功能特性。.上述研究为了解淀粉合成相关酶对稻米品质的影响提供理论依据，对基因工程改良稻米品质所面临的籽粒乳白化、粒重减轻等问题提供参考，丰富和充实禾谷类作物胚乳发育、淀粉粒形成和结构等相关学科的知识，为淀粉品质改良稻米的培育、开发和应用提供信息资料。