利用RNAi技术进行改良小麦面粉白度的研究

    【目的】通过RNAi策略抑制小麦籽粒ppo的表达，获得籽粒PPO 酶活性低、白度高的转基因小麦新种质。

    【研究意义】小麦面粉及其面食品的感官品质（尤其色度）是小麦磨粉品质和面食品的主要评价指标（如国标SB/T 10137-93），特别是鲜湿面条、馒头、饺子、烙饼等中式食品对白度的要求相当高。越来越多采用白度仪对面粉白度进行测定，因为白度仪是进行谷物粮食白度测定专业评价仪器，这样的效果也为面粉白度提供分级依据。因此细腻洁白的面粉及其食品倍受消费者的青睐，具有很好的市场销路和较高的价格。但是，目前中国主栽小麦品种的面粉平均白度较低，特别是缺少白度高的强筋小麦品种。因此，大多数面粉厂普遍采用向面粉中添加增白剂来提高面粉的白度，而新的《小麦粉》国家标准禁用增白剂。鉴于此，美国、澳大利亚和加拿大等主要小麦出口国为了提高其小麦在中国市场的竞争力，纷纷开展了针对中国市场的小麦新品种研究，把提高小麦的面制品白度作为其重要的育种目标之一。

    【方法】构建了以小麦胚乳特异表达启动子1Dx5 启动子驱动的籽粒ppo 的RNAi 载体pBAC47P-ppoIR，利用基因枪将该载体与含bar 的表达载体基因枪共转化中优9507 幼胚愈伤组织，获得T0 转基因植株。通过分子鉴定（PCR、Southern 杂交、半定量RT-PCR、Northern 杂交）、酶活筛选和白度测定等方法对转基因植株及其后代株系进行筛选。

    【结果】获得了27 株阳性T0 转基因植株。转基因植株及其后代经PCR 和Southern 杂交检测表明，RNAi 构件已经稳定整合到T1 的12 个株系中。半定量RT-PCR 和Northern 杂交结果表明有20 株T2 籽粒中ppo 表达水平明显低于对照。对转基因T2 灌浆期籽粒进行PPO 同功酶活性分析表明，有6 个株系的PPO 活性有所减弱。对T4籽粒的面片白度测定表明，5个株系的白度均比对照有所提高，其中2 个株系效果显著。【结论】RNAi 技术的表达能抑制籽粒ppo表达，降低PPO 同功酶的活性，明显提高小麦面片白度，从而为小麦面粉白度的改良、品质育种提供了材料。