Ingeniería enzimática
Acceso abierto

abstracto

Producción eficiente de arroz con almidón de alta resistencia mediante mutagénesis dirigida de la enzima ramificadora de almidón Ⅱb mediante CRISPR/Cas9

Hsi-Chao Wang, Su-Ying Yeh, Yong-Pei Wu, Yu-Chia Hsu, Maurice SB Ku*

El arroz es el alimento básico de la mitad de la población mundial. El almidón de arroz tiene un bajo contenido de almidón resistente (AR) con un alto
índice glucémico (IG). El AR ha ganado importancia ya que es beneficioso para prevenir diversas enfermedades.
La enzima ramificadora del almidón IIb (SBEIIb) desempeña un papel clave en la síntesis de amilopectina en el endospermo de los cereales. En este estudio, mutamos
OsSBEIIb en el cultivar de arroz japónico Tainung82 (TNG82) a través de CRISPR/Cas9 e investigamos las
modificaciones moleculares y fisicoquímicas en las líneas mutantes de OsSBEIIb, por ejemplo, expresión génica, actividad enzimática, contenido de amilosa
(AC), AR y IG. Como se esperaba, la expresión génica y la actividad enzimática de OsSBEIIb se redujeron significativamente,
mientras que los contenidos de AC y RS aumentaron progresivamente desde el 17,4 % y el 0,5 % en peso, respectivamente, hasta
el 25,0 % y el 7,5 % en las líneas mutantes heterocigóticas y el 36,0 % y el 12,0 % en las líneas mutantes homocigóticas. En consecuencia,
con el aumento de RS y la disminución de la tasa de producción de azúcares reductores, el IG disminuyó progresivamente en los
endospermos de arroz mutantes heterocigóticos y homocigóticos en un 11 % y un 28 %, respectivamente. Posteriormente, se identificaron plantas libres de transgenes
en las poblaciones T1. Nuestros resultados demuestran la generación precisa y eficiente de
arroz libre de transgenes con alto RS y bajo IG a través de CRISPR/Cas9 para proporcionar una fuente de almidón más adecuada para la diabetes tipo II.