淀粉是一类重要的碳水化合物，普遍存在于植物体各组织器官，为其生长发育提供了必要的碳物质来源和能量供应；同时还可作为局部信号分子应答生物与非生物因子等逆境胁迫。植物淀粉的降解需要多种水解酶类的协作参与，其中α-淀粉酶是最 的水解酶类之一，参与光合器官瞬时淀粉（Transitorystarch）和非光合器官贮藏淀粉（Storagestarch）颗粒的降解。
在禾本科谷物中，高等电点α-淀粉酶（AMY1）是籽粒发芽期间丰度 的淀粉水解酶，穗发芽（Pre-harvestsprouting,PHS）和迟熟α-淀粉酶（Latematurityα-amylase,LMA）子粒高残留α-淀粉酶活性均由AMY1的差异积累引起。在小麦和大麦基因组中，AMY1结构位点存在基因复制，由多个紧密连锁、高度同源的基因拷贝组成，但真实拷贝数目并不清楚。
本研究在中国春中鉴定到12个TaAMY1基因拷贝,大麦Morex基因组中含有至少5个全长和1个非全长拷贝，而稻亚科和黍亚科物种含有1～2个拷贝；通过系统构建和分化时间推算，显示禾本科植物AMY1基因在小麦族分枝存在一次特有的基因复制事件将AMY1分化为两类（G1和G2）。共线性分析显示，与水稻、短柄草等物种相比，小麦、大麦AMY1位点发生了显著结构变异。染色体片段的倒位与重排将小麦族AMY1结构位点分割为物理位置相互独立的两个基因座位，暂命名为AMY1λ和AMY1θ，分别对应G1和G2。选择分析表明AMY1λ基因的 酸残基Arg97和Asn受到自然正选择作用，其中Asn位于谷物α-淀粉酶SBS1功能性底物结合位点，该残基的替换可能会影响到SBS1与多糖类底物分子的识别结合，暗示在演化过程中AMY1λ基因存在潜在的功能亚分化。
进一步RT-PCR验证显示小麦、大麦AMY1λ和AMY1θ基因在籽粒发芽期间均表达，存在一定剂量效应。在籽粒发育中后期，迟熟小麦TaAMY1基因的表达主要来自属于TaAMY1λ的拷贝TaAMY1-A1/A2和TaAMY1-D1，而TaAMY1θ基因几乎不表达。表明前者可能是迟熟α-淀粉酶小麦子粒中高残留α-淀粉酶活性的主要贡献者。
本研究揭示了小麦、大麦AMY1位点的结构变异、表达分化及潜在的功能分化，鉴定到与迟熟籽粒高残留α-淀粉酶活性相关联的TaAMY1拷贝，为发掘优良等位变异，解析影响籽粒α-淀粉酶活性的遗传因子和调控机制提供一定的理论基础。
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