抗性淀粉（RS）有預(yù)防糖尿病、減少腹瀉、炎癥性腸道疾病、結(jié)腸癌和慢性腎病、肝病發(fā)生的潛力。10月18日在《PNAS》發(fā)表的一項研究中，來自中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所和浙江大學(xué)的研究人員，在水稻中確定了兩個關(guān)鍵的淀粉合成酶基因，它們共同調(diào)節(jié)著RS的生物合成。這些研究結(jié)果有望應(yīng)用于選育出熱米飯中具有改良RS的水稻品種，對于理解其他主要谷物作物中的RS生物合成，也具有重要的意義。中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所的李家洋院士和浙江大學(xué)原子核農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所的吳殿星研究員，是本文共同通訊作者。

目前，全球2型糖尿病的發(fā)病率有顯著的增加。這種增加被認(rèn)為是由于飲食和生活方式的變化，并且在亞洲地區(qū)變得越來越明顯。食用抗性淀粉（RS）含量高的食物，可以幫助控制糖尿病，因為其可被小腸緩慢的消化和吸收，從而降低餐后血糖和胰島素反應(yīng)。RS含量高的食物也有預(yù)防病原體感染、腹瀉、炎癥性腸道疾病、結(jié)腸癌和慢性腎臟、肝臟疾病的潛力。攝食RS可以增加飽腹感，減少熱量的攝入，有助于體重管理。因此，改善食物中的RS含量和性能，是一個重要的目標(biāo)。

水稻（Oryza sativa L.）是世界一半以上人口的主要糧食作物，對于許多人來說，它是營養(yǎng)和碳水化合物的主要來源?？茖W(xué)建議，每天攝食18-20g的米飯對健康是有益的，但是熱米飯中的RS含量通常少于3%。目前已經(jīng)確定了具有改良RS的水稻品種或突變體，例如Goami No. 2、Gongmi No. 3、RS111和Jiangtangdao 1。

通過抑制淀粉分支酶（SBEs）的表達和與RS含量共分離的一個SBEIIb突變體，科學(xué)家們已經(jīng)培育出了高RS、高直鏈淀粉的轉(zhuǎn)基因水稻。在其他谷物中，可溶性淀粉合成酶（SS）SSIIa和SBE的下調(diào)，可使大麥和小麥中的RS含量更高。由于RS生產(chǎn)的根本分子機制在很大程度上是未知的，因此，新的RS基因的發(fā)現(xiàn)，無論對于澄清RS的生物合成，還是對于高RS水平品種的育種，都是至關(guān)重要的。因此，研究人員篩選了一個誘變的雜交水稻恢復(fù)系R7954，該水稻品種煮出的熱米飯中RS含量很高。這種策略的目的在于，在具有商業(yè)價值的秈稻品種中確定有實用價值的新RS基因。

在這項研究中，通過秈稻中一個RS位點的圖位克隆，該研究小組確定了一個有缺陷的可溶性淀粉合成酶基因（SSIIIa），其負(fù)責(zé)RS的生產(chǎn)，并進一步表明，RS生產(chǎn)依賴于Waxya (Wxa)等位基因的高表達，這在秈稻品種中是很普遍的。由此產(chǎn)生的RS具有改性的顆粒結(jié)構(gòu)；直鏈淀粉、脂質(zhì)和直鏈淀粉-脂質(zhì)復(fù)合物的含量很高；并且理化特征發(fā)生了改變。這一研究結(jié)果為提高煮熟大米中的RS含量，特別是秈稻品種——其在南亞地區(qū)占主導(dǎo)低溫，提供了機會。