玉米直链淀粉含量遗传研究进展(2)
直链淀粉主要是由颗粒结合型淀粉合成酶I(GBSSl)催化合成，而支链淀粉主要是由可溶性淀粉合成酶、淀粉分支酶和淀粉去分支酶协同催化而成。
5 玉米直链淀粉含量变异的分了牛物学研究
颗粒结合型淀粉合成酶I(GBSSl)除催化直链淀粉合成外，还参与支链淀粉超长分支链的合成。
高珍妮和王汉宁(2007)研究发现，高直链淀粉玉米籽粒发育过程中，颗粒结合型淀粉合成酶(GBSSl)活性高于普通玉米，而可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)活性低于普通玉米。高直链淀粉玉米品种总淀粉积累量少、直链淀粉含量高是SSS、GBSSl和SBE综合作用的结果。基因序列比对分析表明，高直链淀粉玉米和普通玉米的cDNA序列具有较高同源性，但是所测高直链淀粉玉米ae基因的第9个外显子序列全部缺失，而且高直链淀粉玉米与普通玉米ae基因cDNA序列存在几个不同碱基的差异。高直链淀粉玉米与NCBl数据库中sbel基因的cDNA序列具有很高的同源性，但是所测玉米品种GMES-0067(直链淀粉含量>70%)的sbel基因有15个碱基的改变，其中5个碱基改变导致该位点氨基酸发生突变，而其他高直链淀粉玉米品种sbel基因与网上公布sbel基因序列预测的蛋白序列没有差异。
, 百拇医药
6 高直链淀粉玉米种质创新
在20世纪70年代，美国用于商业生产的高直链淀粉玉米杂交种有两种类型，ClassⅥ(含直链淀粉50%)和ClassⅦ(含直链淀粉70%-80%)。到20世纪80年代，Custom农场种子公司推出直链淀粉含量超过94%的ClassⅦ和ClassⅨ玉米单交种。柴晓杰等(2005)利用RNA干涉技术，抑制玉米淀粉分支酶基因SBEIIb表达，使支链淀粉的合成受到抑制，在总淀粉含量基本没有改变的情况下，将转基因玉米植株直链淀粉含量提高到50%左右。中国农业大学国家玉米改良中心培育出高直链淀粉玉米新组合ND-ae-0201，该组合籽粒直链淀粉含量50%左右，2002年该组合在中国农业大学北京昌平实验站参加特用玉米产量评比试验，穗长22.5cm、穗粗4.9cm、每穗16～18行，千粒重289.6g。
为进一步获得高淀粉高直链淀粉含量玉米材料，以淀粉分支酶SBE活性受到严重抑制的高直链淀粉含量(54%)株系为母本和AGPase(葡萄糖焦磷酸化酶)大、小亚基基因过量表达的高淀粉含量(77%)株系为亲本，通过有性杂交，产生转基因聚合植株，其直链淀粉含量最高为53.5%，对应的总淀粉含量为71%。而未转基因对照的直链淀粉含量为28%，总淀粉含量约66%。
, http://www.100md.com
7 展望
高直链淀粉因其特殊分子结构和理化性质，具有独特营养功能、消化特性和加工性能，应用前景广泛，是当前玉米育种研究中的热点之一。但是高直链淀粉玉米育种不仅要考虑籽粒直链淀粉含量，而且还要考虑总淀粉含量以及农艺性状，育种难度很高。直链淀粉合成受复杂的基因与环境互作的影响，当前高直链淀粉玉米育种中遇到的主要问题是淀粉总含量的减少和较高的水分含量，最终导致减产。目前高直链淀粉玉米杂交种的产量低于普通玉米和糯玉米杂交种的产量，仅为普通玉米的65%-75%，差异达20%-30%。
要完成高直链淀粉玉米育种的目标，不仅需要合理搭配各种有效育种途径，更关键的是对育种总目标进行分解，通过种质创新，培育出各个符合育种分解目标的新种质。谷明光和黄克虎(2002)分析鉴定国家种质资源库长期保存的玉米种质，结果表明我国玉米种质资源中高淀粉种质非常稀少，特别是高直链淀粉材料(直链淀粉含量>50%)空缺。这就需要我们方面通过引进国外的高直链淀粉含量及高总淀粉含量玉米优异种质，另外方面通过基因突变、转基因等途径如过量表达GBSSl、AGPase、Sucrose synthase(蔗糖合成酶)和SSS等基因，抑制表达SBElla、SBEllb和SBEl等基因培育符合中国国内生态环境条件的高直链淀粉含量及高总淀粉含量玉米优异种质。在转基因后代筛选中，尽量选择既满足育种分解目标，千粒重、籽粒水分含量等农艺性状又优良的植株、株系。最后通过基因聚合育种等途径，把各个分解育种目标综合起来，最后得到我们期望的满足育种总目标的高直链淀粉玉米新品种。, http://www.100md.com(孟令瑞 孙明茂等)
5 玉米直链淀粉含量变异的分了牛物学研究
颗粒结合型淀粉合成酶I(GBSSl)除催化直链淀粉合成外，还参与支链淀粉超长分支链的合成。
高珍妮和王汉宁(2007)研究发现，高直链淀粉玉米籽粒发育过程中，颗粒结合型淀粉合成酶(GBSSl)活性高于普通玉米，而可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)活性低于普通玉米。高直链淀粉玉米品种总淀粉积累量少、直链淀粉含量高是SSS、GBSSl和SBE综合作用的结果。基因序列比对分析表明，高直链淀粉玉米和普通玉米的cDNA序列具有较高同源性，但是所测高直链淀粉玉米ae基因的第9个外显子序列全部缺失，而且高直链淀粉玉米与普通玉米ae基因cDNA序列存在几个不同碱基的差异。高直链淀粉玉米与NCBl数据库中sbel基因的cDNA序列具有很高的同源性，但是所测玉米品种GMES-0067(直链淀粉含量>70%)的sbel基因有15个碱基的改变，其中5个碱基改变导致该位点氨基酸发生突变，而其他高直链淀粉玉米品种sbel基因与网上公布sbel基因序列预测的蛋白序列没有差异。
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6 高直链淀粉玉米种质创新
在20世纪70年代，美国用于商业生产的高直链淀粉玉米杂交种有两种类型，ClassⅥ(含直链淀粉50%)和ClassⅦ(含直链淀粉70%-80%)。到20世纪80年代，Custom农场种子公司推出直链淀粉含量超过94%的ClassⅦ和ClassⅨ玉米单交种。柴晓杰等(2005)利用RNA干涉技术，抑制玉米淀粉分支酶基因SBEIIb表达，使支链淀粉的合成受到抑制，在总淀粉含量基本没有改变的情况下，将转基因玉米植株直链淀粉含量提高到50%左右。中国农业大学国家玉米改良中心培育出高直链淀粉玉米新组合ND-ae-0201，该组合籽粒直链淀粉含量50%左右，2002年该组合在中国农业大学北京昌平实验站参加特用玉米产量评比试验，穗长22.5cm、穗粗4.9cm、每穗16～18行，千粒重289.6g。
为进一步获得高淀粉高直链淀粉含量玉米材料，以淀粉分支酶SBE活性受到严重抑制的高直链淀粉含量(54%)株系为母本和AGPase(葡萄糖焦磷酸化酶)大、小亚基基因过量表达的高淀粉含量(77%)株系为亲本，通过有性杂交，产生转基因聚合植株，其直链淀粉含量最高为53.5%，对应的总淀粉含量为71%。而未转基因对照的直链淀粉含量为28%，总淀粉含量约66%。
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7 展望
高直链淀粉因其特殊分子结构和理化性质，具有独特营养功能、消化特性和加工性能，应用前景广泛，是当前玉米育种研究中的热点之一。但是高直链淀粉玉米育种不仅要考虑籽粒直链淀粉含量，而且还要考虑总淀粉含量以及农艺性状，育种难度很高。直链淀粉合成受复杂的基因与环境互作的影响，当前高直链淀粉玉米育种中遇到的主要问题是淀粉总含量的减少和较高的水分含量，最终导致减产。目前高直链淀粉玉米杂交种的产量低于普通玉米和糯玉米杂交种的产量，仅为普通玉米的65%-75%，差异达20%-30%。
要完成高直链淀粉玉米育种的目标，不仅需要合理搭配各种有效育种途径，更关键的是对育种总目标进行分解，通过种质创新，培育出各个符合育种分解目标的新种质。谷明光和黄克虎(2002)分析鉴定国家种质资源库长期保存的玉米种质，结果表明我国玉米种质资源中高淀粉种质非常稀少，特别是高直链淀粉材料(直链淀粉含量>50%)空缺。这就需要我们方面通过引进国外的高直链淀粉含量及高总淀粉含量玉米优异种质，另外方面通过基因突变、转基因等途径如过量表达GBSSl、AGPase、Sucrose synthase(蔗糖合成酶)和SSS等基因，抑制表达SBElla、SBEllb和SBEl等基因培育符合中国国内生态环境条件的高直链淀粉含量及高总淀粉含量玉米优异种质。在转基因后代筛选中，尽量选择既满足育种分解目标，千粒重、籽粒水分含量等农艺性状又优良的植株、株系。最后通过基因聚合育种等途径，把各个分解育种目标综合起来，最后得到我们期望的满足育种总目标的高直链淀粉玉米新品种。, http://www.100md.com(孟令瑞 孙明茂等)