来源时间为：2022-02-12
香味是食品的一种重要品质性状，相较于普通大米，香米因其具有诱人的香味而更受消费者的喜欢，进而产生更高的经济价值。世界著名的印度茉莉香米和中国东北五常的稻花香米就是香米中的佼佼者。2-乙酰-1-吡咯啉(2-acetyl-1-pyrroline，2-AP)是香米产生香味的重要挥发物，水稻甜菜碱醛脱氢酶(BETAINEALDEHYDEDEHYDROGENASE2,BADH2)的不同突变类型均可以导致2-AP积累，产生香味(Okpalaetal.,2019)。科学家发现这种机制在水稻、玉米、高粱、大豆、黄瓜等多种作物中都是保守的。目前利用基因编辑技术已经获得了香稻品种(Tangetal.,2021)和香型玉米材料(Wangetal.,2021)。高粱是全球第五大作物，用做主食、饲料作物、酿造业以及生物能源产业原料。创制香型高粱材料，培育稻花香型高粱品种，将引领高粱作为高粱膳食纤维食品、酿酒、酿醋、饲草动物饲料等产业的高品质发展。
近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗课题组在JournalofIntegrativePlantBiology在线发表了题为“CreationoffragrantsorghumbyCRISPR/Cas9”的研究论文，利用CRISPR/Cas9基因编辑技术在高粱中敲除了高粱SbBADH2基因，创制了新型香高粱。
相比于野生型，sbbadh2突变体的种子和叶片均散发出了独特的茉莉花香味，通过LC-MS检测到突变体籽粒和叶中2-AP含量的显著积累。在突变体干种子中，2-AP含量可达0.177mg/kg，在突变体植株嫩叶中2-AP含量高达0.801mg/kg。由于全株高粱是青贮饲料的第二大来源，所以研究者进行了草食动物的喂食试验。将野生型和sbbadh2突变植株叶子烘干磨成粉，分别均匀混入饲料中进行了标准的兔子饲喂实验。结果表明，相比于野生型对照，添加sbbadh2香高粱植株干粉的饲料，对兔子更具有吸引力，显著提高了兔子的采食量。该研究也证实了香型高粱的秸秆提高了食草动物的采食量，将对畜牧业的健康发展起到一定的促进作用。
高粱作为我国酿酒和酿醋的主要原料，那么香高粱的引入又会有什么样的效果？未来可期，香高粱衍生食品、特色香酒和特色香醋等高粱产品未来将走入我们的餐桌。
谢旗组博士生张丹和高级工程师唐三元为该论文的共同第一作者，谢旗研究员和于菲菲副研究员为共同通讯作者。遗传发育所褚金芳老师研究组和实验动物中心给与相关技术支持。该工作得到中国科学院种子精准设计与创造A类先导专项的资助。唐三元高级工程师得到中科院青促会项目资助。
