近日，中國農(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)新團隊聯(lián)合院華東中心等單位，利用中國菰基因聚合實現(xiàn)了水稻類黃酮生物強化。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，兩個基因聚合在平衡水稻生長和類黃酮生物強化中的利用價值尚不清楚。
該研究發(fā)現(xiàn)，兩個基因聚合過表達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，使水稻種子由無色變?yōu)樯钭厣@著提高其類黃酮含量、抗氧化活性以及對α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶、胰脂肪酶和酪氨酸酶的抑制作用。通過轉(zhuǎn)錄組、基因表達分析以及酶活性等的測定，明確了ZlRc和ZlRd基因聚合過表達能夠促進類黃酮合成結(jié)構(gòu)基因表達。該研究對水稻營養(yǎng)強化和推動其生物育種具有重要意義。
該研究得到中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程和青年創(chuàng)新專項等項目的支持。（通訊員 李曉娟）
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2025.110137
