Genetic engineering of potato starch composition. Inhibition of amylose biosynthesis in tubers from transgenic potato lines by the expression of antisense sequences of the gene for granule-bound starch synthase

English. The Solanum tuberosum Waxy (Wx) gene encodes granule-bound starch synthase (GBSS), the enzyme catalyzing the biosynthesis of the starch component amylose. Two subgenomic fragments of 130 and 640 bp, respectively, of the potato GBSS gene were used for the production of transgenic potato lines which express these fragments in antisense orientation under the control of the cauliflower mosaic virus 35S promoter and terminator. Antisense RNAs from both fragments, which represent the 5. terminal part of the coding region, were effective in inhibiting amylose biosynthesis in tubers of transgenic potato lines. The waxy phenotype was stable during vegetative propagation in two out of ten independent transgenic lines. Stable transformation with the heterologous Wx cDNA from barley did not result in amylose-free potato. Moreover, for three ribozymes designed to cleave potato Wx RNA transcripts at GUC triplets in exon 2 and intron 2, respectively, transgenic, amylose-free potato lines were not obtained after regeneration of transgenic calli, although in vitro one of the ribozymes cleaved Wx RNA with high efficiency under mild cleavage conditions

Italian. [Il gene di Solanum tuberosum Waxy (Wx) codifica la amido granulare sintetasi (GBSS), l'enzima catalizzatore della biosintesi del componente dell'amido amilosio. Due frammenti subgenomici rispettivamente di 130 e 640 bp di gene GBSS di patata sono stati utilizzati per la produzione di linee di patata transgenica che esprimono questi frammenti in orientamento contrario sotto il controllo del promotore e terminatore 35S del virus del mosaico del cavolfiore. Gli RNA contrari di entrambi i frammenti, che rappresentano la 5. parte terminale della regione codificatrice, erano efficaci nell'inibizione della biosintesi dell'amilosio nei tuberi di linee transgeniche. Il fenotipo ceroso era stabile durante la propagazione vegetativa in due linee transgeniche su dieci indipendenti. In patate prive di amilosio non si e' verificata una trasformazione stabile con cDNA Wx eterologo dall'orzo. Inoltre, per tre ribozimi designati a scindere le trascrizioni RNA Wx della patata a triadi GUC rispettivamente in exon 2 e intron 2, non si sono ottenute linee di patata transgeniche prive di amilosio, dopo la rigenerazione di calli transgenici, nonostante uno dei ribozimi in vitro avesse scisso RNA Wx con grande efficacia, in moderate condizioni di scissione]