CGM第512期：IbNAC22基因自然等位变异调控甘薯淀粉生物合成和理化性质的分子机制

甘薯（2n=B1B1B2B2B2B2=6x=90）是重要的淀粉作物，在保障国家粮食安全方面具有重要地位。全球甘薯总产量的70%～80%被加工为淀粉制品，且每提高1%的淀粉含量可使淀粉加工收益提高5%。甘薯淀粉制品种类繁多，广泛应用于食品、纺织品、纸制品和可再生能源，甘薯淀粉产业正在繁荣发展。甘薯淀粉的理化性质影响淀粉制品的应用种类，近年来人们对甘薯淀粉制品的需求不断增加。然而，甘薯淀粉生物合成及其理化性质的分子调控机制仍不明确。

本研究联合多个高低淀粉甘薯种质转录组数据和223份甘薯种质单倍型分析，筛选到启动子区的自然等位变异与淀粉含量高度相关的IbNAC22基因。IbNAC22直接激活直链淀粉生物合成基因IbGBSSI而抑制支链淀粉生物合成基因IbSBEI的表达，提高了甘薯淀粉含量、直链淀粉比例和淀粉糊化温度，增大了淀粉粒径，降低了淀粉结晶度。IbNAC22的互作蛋白IbNF-YA10直接激活淀粉生物合成基因IbAGPL和IbGBSSI的表达。IbNAC22-IbNF-YA10异源二聚体的形成增强了IbNF-YA10对IbAGPL和IbGBSSI的激活能力，IbNAC22和IbNF-YA10正调控甘薯淀粉和直链淀粉生物合成。IbNAC22和IbNF-YA10在开发适用于生产爽滑筋道的粉条、抗拉伸的可降解材料和延缓血糖上升的淀粉制品的甘薯品种上将具有广阔的应用前景。