东方时讯网科学家们已经表明，两个旁系同源淀粉生物合成基因功能的丧失导致米饭中抗性淀粉(RS)含量的增加，从而为水稻和可能的其他谷物中高RS品种的产生提供了见解。
该研究由中国科学院遗传与发育生物学研究所(IGDB)李家阳教授团队和浙江大学吴殿兴教授团队共同完成，于2018年12月19日在线发表于美国国家科学院院刊。5月1日。
久坐不动的生活方式和长期暴饮暴食导致肥胖、2型糖尿病和相关并发症，已成为全球健康的主要威胁。通过调节葡萄糖稳态的适当饮食方法可能会降低这种发生率。
与快速消化的淀粉相比，RS是一种特殊的淀粉，在小肠内不能被消化，而是被转移到大肠进行缓慢发酵，有利于肠道健康，并可能改善各种相关疾病，如炎症性肠病疾病、胰岛素抵抗和2型糖尿病以及体重管理。
大米是淀粉的极好来源，但大多数煮熟的大米含有低水平的RS(<2%)。因此，鉴定新的RS基因对于提高水稻的营养价值具有重要的理论和实践意义。
先前由Li和Wu的团队报道的SSIIIa是一种高RS基因。具有Wxa等位基因的籼稻背景中功能丧失ssIIIa突变体中的RS含量增加至~6%。尽管SSIIIa和Wx有助于RS的形成，但仍然需要更多功能性RS基因。
鉴于此，研究人员使用了物理诱变产生的高RS突变体rs4(~10%RS含量)。通过分离群体的遗传分析、重测序和克隆，他们鉴定了一种新的高RS基因SSIIIb，除了SSIIIa缺陷外，它在rs4突变体中还存在移码突变。
他们发现ssIIIb单突变对RS水平没有影响，但当它与ssIIIa形成双突变体ssIIIassIIIb时，在籼稻背景中RS水平进一步增加到10%。ssIIIa和ssIIIassIIIb突变体中RS水平的增加与直链淀粉和脂质水平的增加有关。
此外，研究人员表明，SSIIIb和SSIIIa蛋白源自水稻SSIII家族的旁系同源基因，而SSIIIb主要在叶片中发挥作用，而SSIIIa主要在胚乳中发挥作用，因为它们具有不同的组织特异性表达模式。SSIII在不同的谷物中经历了基因复制，一个SSIII旁系同源物主要在叶子中表达，另一个在胚乳中表达。SSII也表现出类似于SSIII的进化模式。与受试双子叶植物的低淀粉含量和高RS水平相比，SSIII和SSII的重复与受试谷物种子中的高总淀粉含量和低RS水平相关。
这些结果为选育高RS水稻品种提供了重要的遗传资源，这些基因的进化特征可能促进不同谷物高RS品种的产生。