近日，中国农业科学院烟草研究所烟草功能成分与生物合成创新团队从中国菰米中鉴定到两个花青素合成的关键调控基因，通过转水稻功能验证阐明了其在水稻种子花青素生物强化中的作用机制。相关研究成果发表在《食品化学(Food Chemistry)》上。
与常见的无色稻米相比，中国菰米含有更为丰富的类黄酮和花青素等功能成分，具有优异的抗氧化特性。从生物强化角度挖掘中国菰米花青素合成关键基因，并解析其在水稻等主粮营养强化中的机制，对于选育功能型水稻品种和维护人民营养健康具有重要意义。
该研究克隆到两个花青素合成的关键调控基因ZlMYB1和ZlMYB2，其过表达能够显著提高水稻种子总花青素、抗氧化活性以及α-葡萄糖苷酶等的酶抑制作用。通过黄酮代谢组、转录组、基因表达分析以及酶活性等的测定，明确了该基因能够激活花青素生物合成结构基因F3’H和UFGT表达。该研究提出了用杂粮基因来实现主粮营养强化的思路，同时也为杂粮功能成分基因资源挖掘及其在主粮营养强化中的利用提供了范例。
该研究得到了中国农业科学院青年创新专项和山东省自然科学基金等项目的支持。（通讯员 李晓娟）
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.140670
