如何让百姓吃到更好的稻米?近日，扬州大学农学院教授严长杰团队在国际知名期刊《植物学报》在线发表研究论文，首次提出一种可快速改良稻米品质的新策略，即利用基因编辑技术调控稻米中的蛋白质含量，从而达到改良稻米食味品质的目的。该研究将为解决稻米蒸煮食味品质改良这一难题提供重要理论依据。
论文共同通讯作者严长杰介绍，稻米品质的评价指标包括外观品质、加工品质、蒸煮食味品质、营养品质和功能性品质5个方面。“目前，围绕淀粉的稻米品质改良已取得了较大进展，但现有稻米的品质依然满足不了消费者的多样化需求。”严长杰介绍，稻米中仅次于淀粉的第二大贮藏物质——蛋白质，进入团队的研究视线。他们发现，稻米中蛋白质的含量及组成，同样严重影响稻米各项品质性状，特别是蒸煮食味品质。“稻米蛋白质含量越高，食味品质越差。”严长杰解释，此外，谷蛋白含量与总蛋白质含量呈显著正相关，与食味值呈显著负相关。
是否可以通过降低谷蛋白含量来降低总蛋白质含量，从而增加米饭食味值?据悉，稻米中的蛋白质含量极易受环境因素影响，且遗传控制系统复杂。迄今为止，生产实践中几乎没有有效的方法来调控稻米蛋白质含量以改良食味品质。那么，能否找到调控稻米蛋白质含量的关键基因呢?
团队多位研究人员承担了前期的基因鉴定任务。论文第一作者、扬州大学农学院讲师杨宜豪介绍，目前团队已成功克隆了一个控制稻米蛋白质含量的关键基因——qGPC-10，该基因可以调控影响胚乳中谷蛋白含量的积累，是影响籼粳亚种蛋白质含量的关键基因。“通过对上千株材料进行筛选，我们最终获得了7种不同组合的突变体。”杨宜豪介绍，目前他们的研究证实了谷蛋白合成基因的表达对稻米蛋白质含量及米饭食味值具有重要影响，为稻米食味品质的改良提供了新策略。
已有研究表明，稻米蛋白质含量的降低会影响种子外观表现、种子萌发、幼苗生长以及其他贮藏物质含量。该研究得到的新种质资源是否也会产生这样的“副作用”呢?杨宜豪介绍，该团队在江苏扬州、海南陵水等多地进行田间试验，发现采用这种快速改良稻米品质的新方式，不会对稻米中其他贮藏物质有负面影响。同时，突变体植株农艺性状、稻米外观表现、籽粒发芽率和幼苗建成均不受影响。
澳大利亚昆士兰大学教授吉尔伯特认为，这项研究证明，通过降低稻米中蛋白质含量来改良稻米品质是可行的，是中国水稻研究又一项重要发现，为培育更高品质的水稻品种提供了重要的基因资源。
目前，该研究得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等项目的资助。(通讯员 王一凡 记者 乔云)
