摘要
支链淀粉分支酶（SBEs）在决定支链淀粉分子结构和淀粉功能性方面起着核心作用，但其对甘薯中淀粉营养品质及作物农艺性状的具体贡献尚不明确。本研究利用CRISPR/Cas9系统靶向甘薯中的SBEI和SBEII基因，获得了SBE活性降低的编辑系。与野生型相比，编辑系的直链淀粉含量和抗性淀粉含量均显著升高。支链淀粉链长分析显示，短链比例减少、长链比例相对增加，表明分支结构发生了显著的重塑。显微观察进一步发现，编辑系淀粉粒的双折射现象减弱且结构不规则。上述结构变化导致理化性质发生改变，包括膨胀度和溶解度降低、糊化温度升高以及糊化特性改变。体外消化实验表明，编辑系的淀粉消化率显著下降，预测血糖指数值也明显降低。全基因组重测序确认了T-DNA的稳定整合，并预测插入相关效应有限，进一步支持改良的淀粉性状主要来源于对SBE基因的靶向编辑。重要的是，编辑系的贮藏根产量与野生型植株相当。综合以上结果，CRISPR/Cas9介导的SBE基因编辑可有效提升甘薯淀粉的营养品质而不影响产量，为开发健康导向型甘薯品种提供了有前景的策略。
