淀粉的生物合成是多酶参与的合成途径,尽管淀粉的生物合成代谢途径较为清楚,但如何通过参与淀粉生物合成基因的表达调控,提高贮藏器官淀粉含量的方法十分有限；本实验室前期研究得到了高淀粉株系,本研究旨在以此为实验材料,测定和分析淀粉生物合成相关基因表达和淀粉品质表型间的联系,为增加淀粉生物合成奠定基础。转录组测序结果显示,高淀粉和对照株系叶片共同表达基因22951个,分化表达基因2966个,占全部识别基因的11%;其中,高淀粉和对照株系特异表达基因分别为1766个和1200个；从中筛选出淀粉生物合成和降解基因22个,比较其表达量RPKM值发现,其中12个基因在高淀粉株系中的表达量高于对照。其中,腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶小亚基(AGPase, SU)和3大亚基(LU)编码基因中的2个、6个淀粉合成酶(SSS)编码基因中的2个、葡萄糖苷膜转运蛋白编码基因、5个淀粉磷酸化酶(SP)编码基因、3个β-淀粉酶(BA)编码基因中的1个RPKM表达量显著高于对照；与淀粉粒结合的淀粉合成酶(GBSSI)编码基因RPKM值显著低于对照。荧光qRT-PCR定量高淀粉和对照株系相关基因mRNA结果显示,AGPase小亚基、淀粉分支酶编码基因(SBE) mRNA相对表达量显著高于对照,GBSSI基因mRNA相对表达量显著低于对照；这一结果与转录组测序对应基因RPKM值的比较结果相同。这些结果表明,AGPase表达上升和ADP-葡萄糖合成增加,导致临时储藏淀粉磷酸化和葡萄糖苷跨膜转运加速,从而增加了淀粉体内贮藏淀粉合成的增加；ADP-葡萄糖合成的增加,抑制了GBSSI基因的表达,诱导了SSS和SBE基因的增强表达,增加了支链淀粉合成。淀粉品质表型测定结果显示,在本实验条件下,高淀粉株系淀粉糊的透光率、膨胀度、动力粘度和冻融稳定性显著高于对照,高淀粉株系淀粉糊动力粘度高于对照37%；高淀粉株系淀粉糊凝沉速度、溶解度显著低于对照。高淀粉粘度意味着淀粉中支链淀粉含量高,支链淀粉不溶于水,导致高淀粉株系淀粉溶解度低于对照、透光率和膨胀度高于对照；高支链淀粉导致分子间氢键形成受阻,因而高淀粉株系淀粉凝沉性低于对照；支链淀粉持有更多的不可析出水,高淀粉株系淀粉冻融稳定性显著高于对照。以往研究表明,抑制GBSSI基因表达可增加支链淀粉的合成,增加AGPase基因表达提高了淀粉合成量；本研究结果表明,增加AGPase基因表达不仅可增加淀粉合成,而且亦可抑制直链淀粉的合成增加支链淀粉的合成。