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小麦蔗糖合酶基因TaSUS2调控籽粒淀粉合成及品质的功能研究

文献类型： 中文期刊

作者： 吴美娟;张寅辉;李元昊;刘海霞;黄以琳;李甜;刘红霞;张学勇;郝晨阳;郭杰;侯健

作者机构：

关键词： 小麦;TaSUS2;粒重;淀粉含量;品质

期刊名称：作物学报

ISSN： 0496-3490

年卷期： 2025 年 51 卷 6 期

页码：

收录情况： 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2025-2026年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2024版）

摘要： 小麦是重要的粮食作物之一,持续提升其产量是育种的重要目标。提高粒重可以有效提高小麦单产,而小麦籽粒的主要成分是淀粉。为全面解析淀粉合成通路关键酶基因TaSUS2对籽粒淀粉合成的作用,本研究从小麦基因组中扩增了TaSUS2的全长cDNA序列,并在科农199中对TaSUS2进行基因编辑,获得2种纯合二突材料(KO-1、KO-2)和1种纯合的三突材料(KO-3)。转基因材料表型鉴定发现,与野生型相比,TaSUS2的种子出现明显的皱缩,粒重显著下降,且籽粒胚乳中总淀粉含量、直链淀粉含量、绝对淀粉含量和A型淀粉的粒径也显著降低,表明TaSUS2影响粒重和籽粒中的淀粉合成。转录组分析发现,TaSUS2-KO-3花后21 d的籽粒中淀粉合成通路上的多个主要合成酶基因上调表达。开发TaSUS2-2A-CAPS标记并鉴定了145份重测序材料,发现TaSUS2影响淀粉含量、湿面筋含量、蛋白质含量及沉降值等品质性状,TaSUS2-2A-Hap-G是影响品质性状的优异单倍型。研究结果为阐析TaSUS2的生物学功能奠定了基础,也为未来小麦的高产优质分子育种提供了基因资源。

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