新發(fā)現(xiàn)兩個花青素合成關鍵基因

近日，中國農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所煙草功能成分與生物合成創(chuàng)新團隊從中國菰米中鑒定到兩個花青素合成的關鍵調(diào)控基因，通過轉(zhuǎn)水稻功能驗證闡明了其在水稻種子花青素生物強化中的作用機制。相關研究成果發(fā)表在《食品化學(Food Chemistry)》上。

與常見的無色稻米相比，中國菰米含有更為豐富的類黃酮和花青素等功能成分，具有優(yōu)異的抗氧化特性。從生物強化角度挖掘中國菰米花青素合成關鍵基因，并解析其在水稻等主糧營養(yǎng)強化中的機制，對于選育功能型水稻品種和維護人民營養(yǎng)健康具有重要意義。

該研究克隆到兩個花青素合成的關鍵調(diào)控基因ZlMYB1和ZlMYB2，其過表達能夠顯著提高水稻種子總花青素、抗氧化活性以及α-葡萄糖苷酶等的酶抑制作用。通過黃酮代謝組、轉(zhuǎn)錄組、基因表達分析以及酶活性等的測定，明確了該基因能夠激活花青素生物合成結(jié)構(gòu)基因F3’H和UFGT表達。該研究提出了用雜糧基因來實現(xiàn)主糧營養(yǎng)強化的思路，同時也為雜糧功能成分基因資源挖掘及其在主糧營養(yǎng)強化中的利用提供了范例。

該研究得到了中國農(nóng)業(yè)科學院青年創(chuàng)新專項和山東省自然科學基金等項目的支持。（通訊員 李曉娟）