5月25日，中國農業(yè)科學院作物科學研究所作物分子育種技術和應用創(chuàng)新團隊利用基因編輯技術對淀粉合成過程中的基因進行靶向突變，顯著提升了玉米淀粉的凍融穩(wěn)定性，為培育凍融穩(wěn)定性玉米新品種，攻克淀粉類冷凍食品“老化回生”難題提供了新路徑。相關研究成果發(fā)表在《植物生物技術（Plant Biotechnology Journal）》上。

 

　　近年來，生活節(jié)奏逐漸加快，冷凍食品憑借易加工、風味佳等優(yōu)勢深受家庭青睞。淀粉作為眾多冷凍食品的主要原料或添加劑起到優(yōu)化食物質地與口感的功效。然而，普通玉米淀粉的凍融穩(wěn)定性較差，導致相關食品在上市前因長時間存放或多次凍融等實際因素，產生因溫度波動引發(fā)的冰晶融化、水分流失及質地軟化等品質下降問題。因此，探究影響玉米淀粉凍融性變化的機理，培育具有優(yōu)異凍融穩(wěn)定性的玉米新品種具有重要意義。

 

　　研究人員利用基因編輯技術對淀粉合成相關基因 Waxy1 和 Sugary2 進行靶向突變，發(fā)現(xiàn)雙基因突變體淀粉的凍融穩(wěn)定性顯著提高。在淀粉凍融穩(wěn)定性評估中，經三次凍融循環(huán)后，野生型、 Waxy1 突變體和 Sugary2 突變體淀粉糊呈現(xiàn)海綿狀結構，后續(xù)循環(huán)中出現(xiàn)明顯水分流失。而雙基因突變體淀粉糊在凍融循環(huán)中從高度透明的膠體溶液變?yōu)橥该鞫鹊偷陌咨z體溶液，前三次循環(huán)無水分流失，第六次循環(huán)水分流失不超過10%，凍融穩(wěn)定性出色。進一步調查發(fā)現(xiàn)， Waxy1 和 Sugary2 雙基因突變體的綜合農藝性狀與野生型相似，未發(fā)現(xiàn)顯著負面效應。

 

　　作科所碩士研究生馬銘政、劉沛楓為該論文的共同第一作者，謝傳曉研究員和劉昌林副研究員為論文的共同通訊作者。該研究得到農業(yè)生物育種國家科技重大專項、國家重點研發(fā)計劃等項目的資助。

 

　　論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.70140