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記者5月23日從海南大學(xué)獲悉，該校南繁學(xué)院（三亞南繁研究院）熱帶作物代謝生物學(xué)團(tuán)隊(duì)成功培育出胚乳富集兒茶素的水稻新材料“茶稻”，為功能型谷物的開發(fā)提供了新思路。相關(guān)成果近期發(fā)表在國際期刊《植物生物技術(shù)雜志》上。

兒茶素屬于類黃酮家族，是茶葉中含量最高的多酚類化合物，具有抗氧化、抗炎及心血管保護(hù)等顯著健康功效。然而，部分人群對(duì)茶葉中含有的咖啡堿（茶堿）較為敏感，無法通過飲茶獲取兒茶素。水稻作為全球重要的主糧作物，其類黃酮代謝途徑存在基因表達(dá)水平低或功能缺陷的問題，導(dǎo)致大多數(shù)栽培稻品種的胚乳中類黃酮含量極低。即使是有色稻品種，類黃酮也主要存在于果皮中，而精米（胚乳部分）幾乎不含此類物質(zhì)。

團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人羅杰教授介紹，精米（胚乳）中天然缺乏兒茶素，但基于其強(qiáng)大的生物活性，研究團(tuán)隊(duì)提出了通過組織特異性代謝工程改造水稻的思路，即利用參與兒茶素生物合成途徑的酶的特性，開發(fā)胚乳富含兒茶素的功能型水稻。具體而言，研究團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新性整合茶樹及其他外源植物的關(guān)鍵功能基因，并結(jié)合胚乳特異性表達(dá)技術(shù)，成功在水稻胚乳中構(gòu)建了兒茶素的生物合成通路。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，改造后的水稻胚乳中檢測到表兒茶素、兒茶素等多種組分積累，其抗氧化活性較對(duì)照品種提升顯著。

據(jù)悉，該研究突破了水稻胚乳中黃酮類物質(zhì)積累的技術(shù)瓶頸，不僅為開發(fā)“兒茶素強(qiáng)化型”功能谷物提供了實(shí)踐范例，也為類胡蘿卜素、植物甾醇等其他高附加值天然產(chǎn)物在農(nóng)作物中的定向合成提供了通用技術(shù)思路。