近日，中國農業科學院煙草研究所煙草功能成分與生物合成創新團隊聯合院華東中心等單位，利用中國菰基因聚合實現了水稻類黃酮生物強化。相關研究成果發表在《植物生理學和生物化學(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為類黃酮合成調控基因，ZlRd為類黃酮合成結構基因。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。
該研究發現，兩個基因聚合過表達能夠在不影響水稻農藝性狀、產量以及葉片葉綠素含量和光合氣體交換參數的前提下，使水稻種子由無色變為深棕色，并顯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構基因表達。該研究對水稻營養強化和推動其生物育種具有重要意義。
該研究得到中國農業科學院科技創新工程和青年創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
