Reis ist eines der wichtigsten Grundnahrungsmittel und ein hervorragender Stärkelieferant. Resistente Stärke (RS) hat positive Auswirkungen auf Diabetes, Gewichtskontrolle und entzündliche Darmerkrankungen gezeigt.
Die meisten Reissorten enthalten in gekochtem Reis nur einen RS-Gehalt von weniger als 2 %. Jetzt hat eine Gruppe von Wissenschaftlern gezeigt, dass die Mutationen spezifischer Amylopektin-Biosynthesegene den RS-Gehalt im Hintergrund der löslichen Stärkesynthase IIIa (ssIIIa) ssIIIb weiter erhöhen könnten, was Einblicke in die RS-Biosynthese in Reis liefert.
Diese Studie wurde von Wang Anqi und Kollegen aus dem Team von Prof. Li Jiayang vom Institut für Genetik und Entwicklungsbiologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften durchgeführt veröffentlicht online am 19. November Zeitschrift für Pflanzenbiotechnologie mit dem Titel „Schaffung von hochresistentem Stärkereis durch systematische Bearbeitung der Amylopektin-Biosynthesegene inrs4.“
„Die Aufklärung des Mechanismus der RS-Biosynthese ist von großer theoretischer und praktischer Bedeutung für die Verbesserung des Nährwerts von Reis“, sagte Prof. Li.
Frühere Untersuchungen von Lis Team und ihren Mitarbeitern haben gezeigt, dass eine Einzelmutante ssIIIa und eine Doppelmutante ssIIIassIIIb den RS-Gehalt von 2 % auf 6 % bzw. 10 % erhöhen könnten.
In ihrer neuen Studie führten die Forscher mithilfe der Genombearbeitung eine systematische genetische Analyse von 14 Amylopektin-Biosynthesegenen im ssIIIa-ssIIIb-Doppelmutantenhintergrund durch. Die Mutation spezifischer Amylopektin-Biosynthesegene erhöhte den RS-Gehalt im ssIIIa-ssIIIb-Hintergrund weiter.
Die vierfachen Mutanten von sbeI sbeIIb ssIIIa ssIIIb und sbeI ssIVb ssIIIa ssIIIb könnten die RS-Werte auf mehr als 18 % steigern, so die Studie.
Die Verzehrqualität von gekochtem Reis und der Getreideertrag nahmen mit steigendem RS-Gehalt ab, was auf einen Kompromiss zwischen diesen Merkmalen hindeutet. Während in diesen Mutanten die ssIIIa-ssIIIb-Mutante einen ausgewogenen RS- und Kornertrag zeigte.
„Unsere Studie beleuchtet die RS-Biosynthese, indem sie eine Reihe von Amylopektin-Biosynthesegenen identifiziert und praktische Wege zur Züchtung von Reissorten mit hohem RS-Gehalt und ausgewogener Leistung entwickelt“, sagte Prof. Li.
Weitere Informationen:
Anqi Wang et al., Schaffung von hochresistentem Stärkereis durch systematische Bearbeitung von Amylopektin-Biosynthesegenen in rs4, Zeitschrift für Pflanzenbiotechnologie (2024). DOI: 10.1111/pbi.14511