近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所煙草功能成分與生物合成創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合院華東中心等單位，利用中國(guó)菰基因聚合實(shí)現(xiàn)了水稻類黃酮生物強(qiáng)化。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物生理學(xué)和生物化學(xué)（Plant Physiology and Biochemistry）》上。

 

　　作為水稻的近緣屬，菰屬植物具有栽培稻丟失的許多優(yōu)良性狀，如高類黃酮和耐深水等，為克服水稻育種瓶頸提供了重要的優(yōu)異性狀基因供體材料。中國(guó)菰米富含多種類黃酮，ZlRc為類黃酮合成調(diào)控基因，ZlRd為類黃酮合成結(jié)構(gòu)基因。目前，兩個(gè)基因聚合在平衡水稻生長(zhǎng)和類黃酮生物強(qiáng)化中的利用價(jià)值尚不清楚。

 

　　該研究發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)基因聚合過(guò)表達(dá)能夠在不影響水稻農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量以及葉片葉綠素含量和光合氣體交換參數(shù)的前提下，使水稻種子由無(wú)色變?yōu)樯钭厣?，并顯著提高其類黃酮含量、抗氧化活性以及對(duì)α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶、胰脂肪酶和酪氨酸酶的抑制作用。通過(guò)轉(zhuǎn)錄組、基因表達(dá)分析以及酶活性等的測(cè)定，明確了ZlRc和ZlRd基因聚合過(guò)表達(dá)能夠促進(jìn)類黃酮合成結(jié)構(gòu)基因表達(dá)。該研究對(duì)水稻營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化和推動(dòng)其生物育種具有重要意義。

 

　　該研究得到中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程和青年創(chuàng)新專項(xiàng)等項(xiàng)目的支持。（通訊員 李曉娟）

 

　　原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2025.110137