葛根Waxy基因单核苷酸多态性对淀粉理化特性的调控机制及其功能育种价值

本研究首次克隆并鉴定了葛根(Pueraria lobata)两个主要品种的Waxy(Wx)基因，发现Wx2基因外显子7的单核苷酸多态性(SNP)是导致葛根淀粉中直链淀粉(AC)含量和分子量差异的关键因素。研究揭示P. lobata和P. thomsonii的抗性淀粉(RS)含量分别高达52.03%和45.95%，且二者支链淀粉结构相似但分支度(DB)不同，为葛根功能基因组学研究和淀粉改良育种提供了重要理论依据。

　　

研究亮点

本研究首次在葛根中克隆到Wx1和Wx2基因，通过全基因组BLAST分析鉴定出4个不同的Waxy等位基因。关键发现表明，Wx2基因的功能性变异是导致P. thomsonii和P. lobata直链淀粉(AC)含量差异的主要因素。

Waxy基因的克隆

实验材料P. lobata来自西部战区空军医院中药种质资源库，P. thomsonii来自四川农业大学。利用NCBI数据库获取的高质量基因组数据（访问号GCA_026413185.1/GCA_037043215.1），通过BLAST比对鉴定候选Waxy基因。

结论

研究首次验证了两个葛根品种的Wx2基因，发现Wx2的序列变异直接导致淀粉理化特性差异，主要表现为直链淀粉和抗性淀粉(RS)水平的变化。P. lobata具有更高的AC、RS、异黄酮和葛根素含量，而P. thomsonii则表现出更优的食用品质和淀粉含量，展现出作为新型功能淀粉资源的巨大潜力。