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谷物是人类常见的主食，而一些谷物的生物活性和特征颜色是由类黄酮引起的。中国菰米（Zizania latifolia）是一种历史悠久的全谷物，在我国已有三千多年的食用历史。研究表明，中国菰米富含多种酚类化合物，尤其是类黄酮化合物。目前，中国菰米与不同类型稻米之间的类黄酮化合物含量和生物活性差异并不清晰，其类黄酮化合物生物合成关键基因也未见相关研究。基于此，本报告以湖北省荆州市、江苏省淮安市两产地的中国菰米与4 种稻米为供试材料，研究了中国菰米与稻米的酚类化合物总含量、体外抗氧化活性、体外酶抑制能力的差异，并对中国菰米和水稻进行了类黄酮代谢组比较；研究了中国菰米花后10 d、花后20 d、花后30 d的种皮颜色变化机制，并筛选出了类黄酮化合物生物合成候选基因，对关键基因的功能进行了验证。主要研究结果如下：
中国菰米的总酚、总黄酮和总原花青素含量显著高于籼米、粳米和红米，具有较高的抗氧化活性。采用代谢组学方法比较了中国菰米与稻米的类黄酮含量，共鉴定出159 种类黄酮代谢物，其中差异类黄酮代谢物共78 种，72 种在中国菰米中上调，6 种下调。KEGG注释分类和富集结果表明，差异表达类黄酮代谢物主要与“花青素生物合成”通路有关。与无色稻米和红米相比，中国菰米更有营养，是一种更好的天然抗氧化剂来源。
中国菰米与稻米甲醇提取物对α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶、胰脂肪酶和酪氨酸酶均具有体外抑制作用。其中，黑米对四种酶的抑制作用最强，中国菰米和红米次之，籼米和粳米最弱。相关性分析表明，中国菰米与稻米甲醇提取物体外酶抑制作用与其总黄酮和总原花青素含量之间具有极显著正相关性。
中国菰米发育过程中种皮颜色由嫩绿色变为棕黑色，总酚和总原花青素含量升高，且与抗氧化活性呈极显著正相关。代谢组研究发现中国菰米不同发育时期的差异类黄酮代谢物主要富集在“类黄酮生物合成”通路；根据差异类黄酮代谢物含量变化趋势，推断其中与种皮颜色变化相关的有80 种。利用比较基因组学在中国菰中鉴定出47 个类黄酮化合物生物合成候选基因，并结合中国菰米蛋白组数据，筛选出了可能与种皮颜色变化相关的1 个LAR和1 个WD40重复蛋白，它们在中国菰米发育过程中的表达量逐渐上调。
中国菰米类黄酮合成关键基因ZlRc与水稻Rc为同源基因，是bHLH转录因子。亚细胞定位结果表明，ZlRc蛋白在细胞核中表达。ZlRc过表达可使水稻种子的种皮颜色由无色变为棕色，并能够导致水稻种子中总酚、总黄酮、总原花青素含量的积累和抗氧化活性的提高，说明ZlRc参与中国菰类黄酮合成代谢调控。
闫宁，男，1987年7月出生，博士，特聘研究员，硕士生导师，现为中国农业科学院烟草研究所（中国农业科学院青岛特种作物研究中心）青年学术带头人、中国作物学会科技服务专家人才、中国作物学会会员和中国食品科学技术学会高级会员。2008年毕业于山东农业大学，获草业科学学士学位；2013年毕业于浙江大学，获蔬菜学博士学位。2023年获得中国农业科学院“青年创新专项”任务资助。
一直致力于菰米功能成分研究、功能基因挖掘与种质创新利用工作。主持国家自然科学基金、山东省自然科学基金、中国农业科学院基本科研业务费专项等10余项。以第一作者或通信作者发表论文50余篇，包括在《Communications Biology》《Critical Reviews in Food Science and Nutrition》《Food Chemistry》《Food Frontiers》《Food Research International》《Journal of Integrative Plant Biology》等国际重要期刊发表SCI论文30余篇。主编《中国菰和菰黑粉菌功能基因组学研究》《中国菰和茭白基因组学研究》和《中国菰米功能成分研究》等专著，参编英文著作1 部、中文著作8 部。申请和授权国际国内专利10余项，其中排名第一8 项。
为进一步促进未来食品科学的发展，全面践行“大食物观”的指导思想，持续提升食品科技创新和战略安全。由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，北京工商大学食品与健康学院、北京联合大学生物化学工程学院、西华大学食品与生物工程学院、大连民族大学生命科学学院、齐齐哈尔大学食品与生物工程学院、河北科技大学食品与生物学院共同主办， 登赫（上海）生命科学有限公司、北京盈盛恒泰科技有限责任公司、古井集团、嘉必优生物技术（武汉）股份有限公司、北京三元食品股份有限公司赞助 的“第一届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会”即将于 2024年5月16-17日 在 中国 北京 召开。
为提高我国食品营养与安全科技自主创新和食品科技产业支撑能力，推动食品产业升级，助力‘健康中国’战略，北京食品科学研究院、中国食品杂志社将与湖北省食品科学技术学会、华中农业大学、武汉轻工大学、湖北工业大学、中国农业科学院油料作物研究所、中南民族大学、湖北省农业科学院、湖北民族大学、江汉大学、湖北工程学院、果蔬加工与品质调控湖北省重点实验室、武汉食品化妆品检验所、国家市场监管重点实验室（食用油质量与安全）、环境食品学教育部重点实验室共同举办“第五届食品科学与人类健康国际研讨会”。会议时间： 2024年 8月 3—4 日 ，会议地点： 中国 湖北 武汉 。