该项目属于生物学与农业科学技术研究领域。

我国是世界马铃薯(Solanum tuberosum L)总产最多的国家，马铃薯淀粉是一种廉价易得的再生性资源，已成为许多生产领域的重要原料，但在许多应用领域中，都要求淀粉具有较低的糊化温度和较弱的凝沉性，因而淀粉的糊化性和凝沉（老化）性成为其应用的重要参考指标，而这两种性质主要与直链淀粉/支链淀粉比例、淀粉链长以及淀粉的结构有关。因此，培育具有较低糊化温度和优良凝沉特性的品种已成为近年来马铃薯品质育种工作的重要目标。但是马铃薯新品种的培育主要是通过品种间杂交和促进芽变来筛选突变体，且由于马铃薯栽培种为同源四倍体，马铃薯品种资源中糊化温度低于60℃的育种材料极其匮乏，通过常规育种途径达到此目的的难度极大。近年来，随着人们对淀粉生物合成途径相关酶的深入研究及分子生物技术的日趋成熟，使得通过调控淀粉合成过程中相关酶的活性调节其直链淀粉/支链淀粉比例、淀粉链长以及淀粉的结构，从而获得具有较低的糊化温度和较弱的凝沉性淀粉的马铃薯新品系成为可能。为此，本研究开展了以RNAi技术对马铃薯块茎内源gbss、ssⅢ和ssⅡ基因进行同时干扰，并充分考虑基因表达的时空特异性，选用了马铃薯块茎特异性表达的启动子，使三个关键酶基因调控限定在块茎中，期望通过改变淀粉合成相关酶的活性，进而改变块茎中淀粉组成成分，最终获得糊化温度较低和冻融稳定性较好的优良品系。经研究已取得如下结果：

（1）克隆了马铃薯GBSS、SSⅢ、SSⅡ三种淀粉合成关键酶基因及GBSS、patatin两个马铃薯块茎组织特异性启动子基因。

（2）建立了"一步PCR法进行基因片段高效融合"方法（已申请专利，已受理），并利用该方法将选取的gbss、ssⅡ和ssⅢ三个基因的片段进行了成功融合，得到了大小为785 bp的融合基因。

（3）成功构建了以马铃薯块茎组织特异性启动子GBSS、patatin驱动的RNAi表达载体pART-GF和pART-PF,采用农杆菌介导法对马铃薯品种进行了遗传转化初步获得了转基因马铃薯育种材料。

（4）将获得的马铃薯育种材料在特定的条件下培养，收获微型薯，并对其进行淀粉合成酶活性及淀粉含量变化研究，与对照组相比，转基因马铃薯总淀粉、支链淀粉的含量升高差异显著，GBSS、SSS的活性及直链淀粉含量降低差异显著，表明利用RNAi对马铃薯块茎淀粉合成酶基因的干扰取得了预期的效果。

经对研究结果进行整理，发表了相关研究论文10篇，其中8篇为CSCD源期刊，被国内同行引用达49次，在国内学术界引起了一定的反响。该研究对于同时实现多基因调控的策略、极大地降低转化工作量，从而提高育种效率，在分子水平上改变生物代谢以及创新马铃薯育种方法和途径，具有重要的学术、理论价值，是将RNAi技术从理论研究过渡到育种实践应用的一个成功案例，具有重要的理论与实践意义。