华中农业大学何予卿团队解析稻米中油脂组分和含量自然变异的遗传基础学术资讯

来源：BioArt植物

水稻 (Oryza sativa L.) 是世界上最重要的主食之一，稻米中的脂类不仅是大米重要的营养成分，也是米饭的重要蒸煮食味品质和储藏品质性状。稻米脂质主要以甘油三酯(TAGs)、磷脂 (PLs) 和游离脂肪酸 (FFAs) 组成存在于麸皮、胚和胚乳中，米糠中的脂质，被称为米糠油 (RBO)，具有良好的饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸比例。RBO也是谷维素的唯一来源，被认为是最健康的食用油之一。因此，优质水稻品种油脂的含量及组份在优质稻的培育中是非常重要的。油脂合成途径在其它作物中得到了很好的解析，在高油玉米品种的培育上也取得了很大的成就，然而，水稻中脂质生物合成的遗传基础还很不清楚。

近日，华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室水稻团队何予卿课题组在Molecular Plant 上在线发表了题为Genetic Architecture and Key Genes Controlling the Diversity of Oil Composition in Rice Grain的研究论文。该研究鉴定了11个油脂相关性状的99个QTL，克隆了4个对油脂组成自然变异有重要贡献的基因，并提出了水稻籽粒油脂生物合成的可能途径。这些发现解析了稻米品种中油脂的含量和组成的遗传基础，为优质稻米的培育提供重要的理论依据。

该研究利用GC-MS鉴定了533份多样性的栽培稻种子中脂肪酸的组分和含量，发现各种脂肪酸组分存在广泛的变异并且在栽培稻亚群之间存在明显的差异。通过全基因组关联分析，共鉴定了46个显著性位点，其中16个位点在3个RIL群体中被重复检测到。从这46个基因座中进一步预测了编码油脂代谢相关的26个候选基因，其中4个基因（OsPAL6、OsLIN6、OsMYR2和OsFAE6）显著影响了油脂组成的自然变异，并表现出亚群之间的分化（下图A）。有趣的是，群体遗传分析显示，在粳稻（Japonica）中选择了特定的OsPAL6和OsLIN6单倍型，导致其不饱和脂肪酸含量显著高于籼稻（Indica）和澳洲稻（Aus）。在此基础上，该研究初步提出了水稻籽粒中油脂生物合成的途径（下图B）。