酵素工学
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概要

CRISPR/Cas9によるデンプン分岐酵素Ⅱbの標的変異誘発による高難消化性デンプン米の効率的生産

シーチャオ・ワン、スーイン・イェー、ヨンペイ・ウー、ユー・チア・スー、モーリス・SB・ク*

米は世界人口の半分の主食です。米デンプンは難消化性デンプン（RS）が少なく、
グリセミック指数（GI）が高いです。RSはさまざまな病気の予防に有益であるため、重要性が高まっています。デンプン分岐
酵素IIb（SBEIIb）は、穀類の胚乳におけるアミロペクチン合成に重要な役割を果たしています。本研究では、
CRISPR/Cas9を介してジャポニカ米栽培品種Tainung82（TNG82）のOsSBEIIbを変異させ、
OsSBEIIb変異体系統における遺伝子発現、酵素活性、アミロース含有量（AC）、RS、GIなどの分子的および物理化学的変化を調査しました
。予想通り、OsSBEIIb の遺伝子発現と酵素活性は大幅に低下し
、AC と RS 含有量はそれぞれ重量の 17.4% と 0.5% から、
ヘテロ接合変異体系統では 25.0% と 7.5%、ホモ接合変異体系統では 36.0% と 12.0% まで徐々に増加しました。その結果、
RS が増加し、還元糖生成率が低下すると、ヘテロ接合
およびホモ接合変異体イネ胚乳の GI はそれぞれ 11% と 28% 徐々に低下しました。その後、
T1 集団でトランスジーンフリー植物が特定されました。私たちの結果は、CRISPR/Cas9 によって高 RS および低
GI のトランスジーンフリーイネを正確かつ効率的に生成し、II 型糖尿病により適したデンプン源を提供できることを示しています。