本技术属于基因农业技术领域，主要描述了一种与红米直链淀粉含量紧密相关的基因序列片段及其改良方法。该发明揭示了特定基因序列与红米直链淀粉含量的联系，并提出了一种改良红米直链淀粉含量的有效方法。
背景技术
水稻是全球最重要的粮食作物，大约有一半以上的人口以水稻为主食。日常食用的白米一般都是精米，在加工过程中损失了80％的营养。红米等有色米富含花青素、不饱和脂肪酸、谷维素、维生素和多种矿物质，有抗氧化、清除自由基、控血糖、抗衰老的功效，是营养价值较高的食品。红米的食用以糙米为主，其食味欠佳，适口性不如平时食用的精米，且难以消化，所以很少被当作主食。因此，红米只被当作杂粮，偶尔出现在餐桌上。定向改良红米的直链淀粉含量，提高其适口性，培育好吃又不失营养的红米品种，对于推动红米产业发展具有重要意义。
“皮鼓粘”是贵州的优质特色种质资源，收集于贵州省盘州市，其作为盘州红米的一员在2016年被列为国家地理标志产品，其米饭色泽红润，营养物质丰富，具有抗氧化，降血糖等药用作用，为药食两用的稻米之一。但“皮鼓粘”直链淀粉含量较高(20％左右)，另因红米的食用以糙米为主，口感较硬，难以消化，营养品质高但口感差限制了其推广和应用，如何降低“皮鼓粘”的直链淀粉含量及改善其适口性是当下亟待解决的问题。
研究表明稻米中淀粉是胚乳的主要组成成分(占干重的90％)，淀粉的含量、组成和结构决定了稻米的软度和适口性，一般来说，低或中等直链淀粉含量的熟米粒具有弹性、粘性和光滑的质地，适口性更好(Li H,Prakash S,Nicholson T M,et al.The importanceof amylose and amylopectin fine structure for textural properties of cookedrice grains.Food Chemistry,2016,196:702-711.)。Wx基因是控制直链淀粉含量的主效基因，该基因编码GBSSI酶来催化合成直链淀粉(Wang Z,Wu Z L,Xing Y Y,etal.Nucleotide sequence of rice waxy gene.Nucleic Acids Research,1990,18(19):5898.)。直链淀粉含量的多样性很大程度上归因于Wx位点的等位基因变异，稻米的糯性与非糯性也是由Wx基因的变异引起的。迄今为止，至少有8个Wx复等位基因Wxlv、Wxa、Wxin、Wxb、Wxop、Wxhp、Wxmq和Wx已被证明与水稻品种中五种直链淀粉含量类型相关(Zhang C,Zhu J,Chen S,et al.Wxlv,the ancestral allele of rice Waxy gene.MolecularPlant,2019,12(8):1157-1166.)。不同的Wx的位点表现出不同的直链淀粉含量和蒸煮品质(Lin L,Wang Y,Xu X,et al.Relationships between starch molecular componentsand eating and cooking qualities of rice using single-segment substitutionlines with different Wx loci.Journal of Cereal Science,2023,114:103765.)。除了Wx外，FLO19、BEIIb、BEIIa对稻米直链淀粉的调控也有一定作用。
对Wx基因的编码区进行敲除，会造成Wx基因表达完全丧失，稻米直接变成直链淀粉几乎不存在的糯米。因此，如何协调水稻特别是“皮鼓粘”的直链淀粉含量和优良营养品质，改良红米“皮鼓粘”的直链淀粉含量且不改变其品质，既是提高水稻食味品质的现实需要，也是农业可持续发展的需要。
实现思路