科技日报记者 王祝华 通讯员 王奕涵 郑润泽
记者5月23日从海南大学获悉，该校南繁学院（三亚南繁研究院）热带作物代谢生物学团队成功培育出胚乳富集儿茶素的水稻新材料“茶稻”，为功能型谷物的开发提供了新思路。相关成果近期发表在国际期刊《植物生物技术杂志》上。
儿茶素属于类黄酮家族，是茶叶中含量最高的多酚类化合物，具有抗氧化、抗炎及心血管保护等显著健康功效。然而，部分人群对茶叶中含有的咖啡碱（茶碱）较为敏感，无法通过饮茶获取儿茶素。水稻作为全球重要的主粮作物，其类黄酮代谢途径存在基因表达水平低或功能缺陷的问题，导致大多数栽培稻品种的胚乳中类黄酮含量极低。即使是有色稻品种，类黄酮也主要存在于果皮中，而精米（胚乳部分）几乎不含此类物质。
团队负责人罗杰教授介绍，精米（胚乳）中天然缺乏儿茶素，但基于其强大的生物活性，研究团队提出了通过组织特异性代谢工程改造水稻的思路，即利用参与儿茶素生物合成途径的酶的特性，开发胚乳富含儿茶素的功能型水稻。具体而言，研究团队通过创新性整合茶树及其他外源植物的关键功能基因，并结合胚乳特异性表达技术，成功在水稻胚乳中构建了儿茶素的生物合成通路。实验数据显示，改造后的水稻胚乳中检测到表儿茶素、儿茶素等多种组分积累，其抗氧化活性较对照品种提升显著。
据悉，该研究突破了水稻胚乳中黄酮类物质积累的技术瓶颈，不仅为开发“儿茶素强化型”功能谷物提供了实践范例，也为类胡萝卜素、植物甾醇等其他高附加值天然产物在农作物中的定向合成提供了通用技术思路。
