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本课题组前期研究发现,在小麦籽粒灌浆期间wheat starch regulator 1(TaRSR1)转录因子的表达量与11个淀粉合成相关酶基因的表达量呈显著负相关,推测TaRSR1可能负向调控这些基因的表达从而参与了淀粉的合成。为了验证上述推测,本研究运用cDNA末端快速扩增法(RACE)克隆得到TaRSR1转录因子的cDNA序列,选用3个拷贝中高度同源的一段序列(284 bp)构建了此转录因子的沉默表达载体,进而在田间条件下利用大麦条纹花叶病病毒诱导的基因沉默(barley stripe mosaic virus-virus induced gene-silencing,BSMV-VIGS)技术,获得了TaRSR1转录因子沉默的小麦植株;进一步测定了灌浆期间沉默植株籽粒内TaRSR1转录因子和26个淀粉合成相关酶基因的转录水平,及成熟期沉默植株籽粒性状,以进一步探究TaRSR1转录因子调控小麦淀粉合成的分子机理。主要研究结果如下:(1)运用RACE技术克隆出TaRSR1转录因子5′端序列,序列拼接获得TaRSR1转录因子的全长cDNA序列,其长2262 bp,开放阅读框(ORF)为1485 bp,编码494个氨基酸。TaRSR1转录因子基因组序列包括8个外显子和7个内含子。实时荧光定量PCR(Quantitative real-time,RT-qPCR)进行TaRSR1转录因子3个拷贝表达量分析,结果表明D拷贝上表达量最高。(2)选择上述3个拷贝中同源性非常高的一段序列(284 bp),构建了BSMV-TaRSR1病毒沉默载体,并在田间小麦抽穗期接种于穗部,获得了BSMV-TaRSR1沉默的小麦植株。同时将BSMV-GFP(green fluorescent protein)沉默载体也接种于小麦穗部,此沉默植株作为对照。结果表明,BSMV-TaRSR1沉默植株成熟籽粒淀粉含量、千粒重、粒长和粒宽均显著增加。在花后20 d、27 d和31 d的测定结果表明,BSMV-TaRSR1沉默植株中26个淀粉合成相关酶基因中,TaSSI、TaSSIV、TaBEIII、TaISA1、Ta ISA3、TaPHOL和TaDPE1基因的转录水平在三个取样时间点均显著上调表达。这表明,TaRSR1转录因子可能通过调控这7个淀粉合成相关酶基因的表达,负向参与了小麦籽粒淀粉的合成。