編者按

水稻是我國最重要的糧食作物之一，全國60%以上人口以稻米為主食。隨著人民生活水平的提高，優質稻米成為越來越多消費者的首選。因此，保障優質稻米的供應是滿足人民對美好生活期望的必要條件，而如何進一步提高稻米品質是當前亟須解決的科學問題。稻米品質包括外觀品質、加工研磨品質、蒸煮食用品質、營養品質等方面。稻米品質是一個復雜性狀，受遺傳、環境及基因型與環境互作等多重因素影響。栽培措施、采后貯藏、加工等都將影響稻米終產品的食用品質。為了較全面地了解稻米品質領域的研究進展，本專輯選刊了稻米品質形成及調控機制相關的論文，主要內容包括基因克隆和分子調控機制、栽培過程和收獲期對稻米品質的影響、稻米貯藏陳化的機制、米制品（蒸谷米、發芽糙米）的品質調控機制等。本專輯內容豐富，涵蓋了稻米從田間到餐桌的產業鏈間的品質調控，希望對讀者有參考價值。

專輯主持人：包勁松教授

3/2024

目錄及摘要

浙江大學學報（農業與生命科學版）

稻米品質形成及調控機制專輯·綜述

稻米陳化過程中品質及淀粉精細結構變化研究進展

作者：谷月,李新宇,包勁松*

摘要：水稻（Oryza sativa L.）是全球種植最廣泛的糧食作物之一，在全球糧食安全中扮演著至關重要的角色。陳化是稻谷儲藏過程中發生的一種自然現象，其機制至今未闡明。在儲藏過程中，稻米的感官、蒸煮和糊化特性等理化性質以及淀粉結構與功能都會發生不同程度的變化。這些變化大多與儲藏時間和溫度有關，并且對稻米品質的影響是不可逆的。雖然已有許多研究關注稻米陳化過程中相關的理化性質變化，但對稻米儲藏后淀粉精細結構的研究還不多。本文綜述了稻米人工陳化類型、陳化方法以及陳化對稻米理化性質和淀粉精細結構變化影響的最新研究進展，為進一步闡明稻米陳化機制提供了理論依據。

關鍵詞：稻米 ; 陳化 ; 理化性質 ; 淀粉 ; 精細結構

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.09.041

稻米油脂遺傳改良研究進展

作者：王詩怡,劉西西,金龍,應杰政,李志永,黃捷,童曉紅,王以鋒,張健*

摘要：脂肪是水稻種子不可或缺的營養成分，提升水稻種子中的油脂含量、優化其有益脂肪酸和抗氧化物質等關鍵組分是水稻品質育種的一大趨勢。本文綜述了稻米油脂的主要成分與功能、油脂合成與調控通路、稻米油脂的調控基因及遺傳改良的研究進展，旨在深化對稻米油脂生物合成的理解，并為未來創造高油脂、高品質水稻種質資源提供新的啟示和方向。

關鍵詞：水稻 ; 油脂含量 ; 品質 ; 遺傳改良

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2024.03.081

水稻花青素和原花青素的生物合成及其對稻米品質的影響綜述

作者：周玉峰,謝慧芳,孫宇軒,姜朔,吳殿星,舒小麗*

摘要：花青素在自然界一般以糖基化或乙酰化形式，即花色苷的形式存在，原花青素則以多聚體形式存在，種類豐富，具有抗氧化性，對人體具有重要的保健功能。有色米特別是黑米含有豐富的花青素和原花青素，如今受到越來越多人的青睞。本文圍繞稻米中花青素和原花青素的研究進展，重點綜述了其分子遺傳機制、分離純化和檢測方法以及花青素和原花青素對淀粉理化性質和消化特性的影響，并提出了有色米今后可能的研究方向，為有色米資源的進一步開發利用和有色米新品種培育提供參考。

關鍵詞：有色米; 花青素; 原花青素; 淀粉; 理化性質

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2024.01.021

發芽糙米γ-氨基丁酸富集、調控及其功能食品研究進展

作者：金國明,陳笑笑,嚴國偉,余佳浩,童川*

摘要：γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid, GABA）作為一種4碳、非蛋白質氨基酸，是發芽糙米中重要的生物活性成分之一。本文總結了近年來關于發芽糙米GABA的研究進展，發現發芽糙米中GABA主要位于胚芽，GABA含量存在顯著的遺傳多樣性，并且秈稻GABA含量一般高于粳稻。浸泡溫度、浸泡時間、浸泡方式等浸泡條件能顯著影響發芽糙米GABA生成；同時，GABA積累速率和積累量還與發芽溫度、發芽時間、發芽方式等發芽條件密切相關。此外，逆境脅迫、超聲波處理、脈沖強光照射等非生物脅迫處理均能有效促進發芽糙米GABA的積累。發芽糙米中GABA的生物合成與代謝途徑主要包括GABA支路與多胺降解途徑，其會受到谷氨酸脫羧酶、發芽糙米 ; γ-氨基丁酸 ; 發芽工藝 ; 富集 ; 生物合成 ; 功能食品-氨基丁酸轉氨酶和琥珀酸半醛脫氫酶等關鍵酶的調控。本文探討了發芽糙米GABA潛在的生物學功能以及富含GABA的發芽糙米主食、飲料等功能性食品的研發與應用情況，并對發芽糙米中GABA的未來研究和發展趨勢進行了展望，為富含GABA的水稻育種和發芽糙米相關營養食品的開發提供了理論參考。

關鍵詞：發芽糙米 ; γ-氨基丁酸 ; 發芽工藝 ; 富集 ; 生物合成 ; 功能食品

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.10.091

稻米品質形成及調控機制專輯·研究論文

水稻糯性突變體r162的鑒定與基因定位

作者：何羽喆,徐善斌,陳彥宇,楊雪,段二超,滕烜,王益華,董慧*,萬建民*

摘要：直鏈淀粉是影響稻米食味品質和外觀品質的重要因素，主要由Waxy（Wx）基因編碼的顆粒結合淀粉合酶Ⅰ（granule-bound starch synthase Ⅰ, GBSSⅠ）介導合成。本研究從寧粳2號的甲基磺酸乙酯（ethyl methanesulfonate, EMS）誘變材料中篩選到了一個糯性突變體r162，與野生型相比，其籽粒外觀呈不透明的云霧狀，種子和糙米的粒長、粒寬以及千粒重顯著下降。通過掃描電鏡對淀粉形態進行觀察，發現突變體的淀粉顆粒上存在孔洞。半薄切片碘染結果表明，突變體r162發育時期胚乳的造粉體排列結構與野生型相似，但碘染后顏色更淺。理化性質分析發現，突變體r162的總淀粉、總蛋白質和總脂肪含量與野生型相比無顯著差異，但是表觀直鏈淀粉含量極顯著下降、膠稠度極顯著增加，糊化特性發生明顯改變，并且淀粉的崩解值、回生值、回復值以及米粉在尿素中的膨脹體積均小于野生型。通過基因定位和測序發現，突變基因Wx位于第6號染色體短臂上，Wx基因第7個內含子的第1個堿基（Int7-1）由鳥嘌呤（G）替換為腺嘌呤（A），造成Wx基因的編碼區存在10個堿基的缺失，導致其編碼的GBSSⅠ蛋白自第256位氨基酸起出現錯誤翻譯，使蛋白質翻譯提前終止，因此將該等位變異命名為Wx－r162。進一步通過蛋白質印跡法檢測發現，突變體中的GBSSⅠ蛋白水平極顯著下降。酶活性測定也證實，突變體r162中GBSSⅠ活性明顯降低。綜上所述，Wx－r162基因被視為一個新的等位變異，這種突變導致GBSSⅠ活性下降，進而造成突變體r162表觀直鏈淀粉含量降低和籽粒表現出不透明的表型。

關鍵詞：水稻 ; 稻米品質 ; 直鏈淀粉含量 ; Waxy（Wx）基因 ; 顆粒結合淀粉合酶Ⅰ

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2024.04.281

高溫脅迫下水稻胚乳磷酸化與泛素化蛋白質組學聯合分析

作者：龐悅涵,應逸寧,徐非非,包勁松*

摘要：水稻胚乳的代謝依賴于多個翻譯后修飾信號網絡的精確調控，包括磷酸化和泛素化修飾。本研究通過磷酸化與泛素化蛋白質組學的聯合分析，發現水稻胚乳中有143個蛋白質同時具有磷酸化和泛素化位點，這為研究磷酸化和泛素化修飾之間的串擾機制提供了組學基礎。一方面，磷酸化修飾通過影響泛素-蛋白酶體系統中的關鍵蛋白來調控泛素化修飾；另一方面，泛素化修飾通過影響蛋白激酶和蛋白磷酸酶來間接調控植物體內的磷酸化信號網絡。高溫脅迫下，磷酸化和泛素化修飾協同調控酚類化合物的合成通路，并最終影響酚類化合物清除活性氧的能力以及植物在逆境中的抗性。多種淀粉代謝相關酶同時具有磷酸化和泛素化修飾，并且有18對具有不同修飾類型的位點出現在同一蛋白質的相鄰位置，揭示了不同修飾之間的串擾機制以及高溫脅迫中磷酸化與泛素化修飾對淀粉代謝的協同調節作用。

關鍵詞：水稻胚乳; 高溫脅迫; 磷酸化; 泛素化; 淀粉生物合成

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2024.02.211

基于近紅外光譜技術的水稻節間主要碳氮代謝組分分析

作者：徐宏發,劉正輝,張紅梅,程旺大*

摘要：近年來，近紅外光譜技術在作物樣品組分檢測和育種材料快速篩選等方面得到廣泛應用，而關于水稻源庫器官，尤其是水稻節間主要碳氮代謝組分高通量檢測的研究鮮見報道。本研究以試驗獲得的576份代表性節間樣本為材料，在獲得樣本化學實測值的基礎上，采集樣本的近紅外光譜信息，并利用偏最小二乘（partial least square, PLS）法構建水稻節間主要碳氮代謝組分蔗糖、淀粉、總氮模型。模型驗證結果顯示：水稻節間蔗糖、淀粉、總氮含量PLS模型驗證集決定系數分別為0.988、0.977和0.957，相對分析誤差均大于3，模型的性能指數分別為85.20、85.80和86.50，表明所建模型預測結果準確可靠。此外，水稻葉片和葉鞘的淀粉、總氮含量和碳氮比的PLS模型也具有較高的精度。本研究構建了水稻節間主要碳氮代謝組分的近紅外光譜模型，為水稻栽培生理和高產栽培理論研究提供了技術支撐。

關鍵詞：水稻; 節間; 碳氮代謝組分; 近紅外光譜; 高通量

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2024.01.051

收獲期對南粳3908食味品質和淀粉特性的影響

作者：逯艷莉,王綪,段曉亮,張東,孫輝*

摘要：稻谷應在最佳收獲期進行收獲，過早或過晚都會影響稻米品質。本研究以南粳3908為試驗材料，比較江蘇省南京市和常州市2個種植地不同收獲期粳稻的基本組分含量、糊化特性、熱力學特性、分子量、短程有序度、結晶結構的差異，分析收獲期對水稻品質的影響。結果表明：種植地和收獲期均對南粳3908的品質有影響。隨著收獲期的延遲，南京市第2期收獲樣品（N-3908-2）的千粒重顯著大于第3期收獲樣品（N-3908-3），常州市第1—3期收獲樣品（C-3908-1～C-3908-3）的千粒重差異不顯著。N-3908-2和C-3908-3的食味品質最好。與南京市第1期收獲樣品（N-3908-1）相比，N-3908-2的蛋白質含量增加、硬度降低，淀粉糊化后的回生值降低；與C-3908-2相比，C-3908-3的蛋白質含量增加、硬度不變，淀粉糊化能力增強。總體而言，隨著收獲期的延遲，南粳3908淀粉的糊化能力得到改善，食味品質更加優良，表明南粳3908存在最適收獲期。因此，若以食味品質為標準確定收獲期，南粳3908不宜早于抽穗后65 d進行收獲。綜上所述，同一品種在不同種植地的最適收獲期存在差異，本研究結果為進一步研究粳稻的最適收獲期提供了理論依據。

關鍵詞：收獲期 ; 南粳3908 ; 食味品質 ; 淀粉特性

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2024.01.082

2002—2022年中國秈稻品質的時空分布和發展狀況

作者：邵雅芳,鄭欣,朱大偉,章林平,牟仁祥,鄭小龍,陳銘學*

摘要：為充分了解我國秈稻品質的時空分布和發展狀況，收集2002—2022年種植于安徽、重慶、福建、廣東、廣西、河南、湖北、湖南、江蘇、江西、四川、浙江等12個省級行政區共70 146份秈稻樣品，檢測并分析稻米的粒長、整精米率、堊白度、透明度、表觀直鏈淀粉含量、堿消值、膠稠度和蛋白質含量等指標，結合主成分分析闡述我國秈稻品質的發展趨勢。結果顯示：河南和江蘇的秈稻粒長相對較短，整精米率相對較高；廣東和江蘇的秈稻堊白度較低，1級透明度占比較高；浙江、江西和湖南的秈稻表觀直鏈淀粉含量較高且品種間的差異較大；江蘇、重慶和廣東的秈稻堿消值較高。近10年來，秈稻粒長逐年變長，堿消值逐年變大，堊白度、透明度、表觀直鏈淀粉含量和蛋白質含量逐漸下降，品種間的差異也越來越小。總體來看，近21年來，我國秈稻品質得到了明顯的提升，向著長粒、外觀品質優和食味佳的方向發展。

關鍵詞：加工品質; 外觀品質; 表觀直鏈淀粉; 堿消值; 膠稠度; 蛋白質

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.12.081

秈稻米飯關鍵香氣成分鑒定及感官特性形成分析

作者：關麗娜,葉國棟,張敏*,李思萱

摘要：以秈稻為研究對象，采用固相微萃取（solid phase micro-extraction, SPME）和溶劑輔助風味蒸發（solvent-assisted flavor evaporation, SAFE）2種提取方法并結合氣相色譜-嗅覺-質譜（gas chromatography-olfactory-mass spectrometry, GC-O-MS）技術鑒定和表征米飯中的香氣化合物。通過定量分析、氣味活度值（odor activity value, OAV）和香氣重組與缺失實驗，明確米飯關鍵香氣成分。結果表明：在被鑒定到的49種香氣化合物中，2-甲基丁醛、己醛、2-戊基呋喃、壬醛、1-辛烯-3-醇、反-2-壬烯醛、反-2-癸烯醛、3-羥基-2-丁酮、2（5H）-呋喃酮和2-乙酰基-1-吡咯啉被確定為關鍵香氣化合物。采用定量描述性感官評價確定了米飯的7個感官特性，分別為熟制谷物味、堅果味、綠草味、焦香味、甜香味、果香味和花香味。偏最小二乘回歸（partial least squares regression, PLSR）分析表明，2-甲基丁醛、2-戊基呋喃、2（5H）-呋喃酮與米飯的堅果味和甜香味感官特性形成相關；己醛、反-2-壬烯醛、反-2-癸烯醛、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚、吲哚與米飯的綠草味和花香味相關；壬醛、癸醛與米飯的果香味相關；2-乙酰基-1-吡咯啉與米飯的焦香味呈顯著正相關；熟制谷物味作為米飯重要感官特性，與多種香氣化合物呈顯著正相關。本研究為米飯風味調控及其感官質量評價體系的構建提供了科學依據。

關鍵詞：米飯 ; 氣相色譜-嗅覺-質譜 ; 香氣化合物 ; 香氣重組與缺失實驗 ; 感官特性

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2024.01.181

蒸谷處理對糙米和白米食用品質、糊化性質和體外消化性質的影響

作者：趙康程,譚斌,李森,吳娜娜*

摘要：本研究對糙米、白米、蒸谷米糙米、蒸谷米白米的食用品質、糊化性質和體外消化性質進行分析。結果表明：蒸谷米糙米和蒸谷米白米的白度分別低于糙米和白米。蒸谷米糙米和蒸谷米白米的食味值（包括米飯食味值、生米食味值）分別低于糙米和白米，并且蒸谷米白米的米飯食味值為70.95±3.72，顯著高于蒸谷米糙米（36.13±1.53，P＜0.05）。蒸谷米糙米和蒸谷米白米的焓變[分別為（1.39±0.08） J/g、（1.32±0.04） J/g]顯著低于糙米和白米[分別為（5.62±0.99） J/g、（8.32±0.17） J/g]。蒸谷米糙米和蒸谷米白米在體外消化240 min時的體外消化率分別為（57.01±0.78）%和（60.23±0.35）%，而糙米和白米在體外消化240 min時的體外消化率分別為（61.90±0.64）%和（66.10±0.16）%。與糙米相比，經過蒸谷處理得到的蒸谷米糙米白度、米飯食味值、焓變均顯著降低，且蒸谷米糙米的體外消化率、快速消化淀粉（rapidly digestible starch, RDS）含量和血糖生成指數（glycemic index, GI）降低，緩慢消化淀粉（slowly digestible starch, SDS）、抗性淀粉（resistant starch, RS）含量有所升高。與白米相比，經過蒸谷處理得到的蒸谷米白米白度、米飯食味值、焓變均顯著降低，且蒸谷米白米的體外消化率、RDS含量和GI降低，SDS、RS含量也有所升高。本研究可為營養健康米制品的研發提供一定基礎。

關鍵詞：蒸谷米 ; 糙米 ; 食用品質 ; 糊化 ; 消化性質

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2024.03.181

青年科學家論壇

植物響應缺磷脅迫的分子機制研究進展

作者：劉榮,李兵杰,王智燁*

摘要：磷是植物生長發育必需的大量營養元素之一。土壤中的磷主要以無機磷酸鹽（inorganic phosphate, Pi）的形式被植物吸收。然而，土壤中的Pi易被固定，有效性較低。因此，研究植物響應缺Pi脅迫的分子機制對于提高作物磷素的有效利用具有重要意義。近20年來，植物缺Pi響應調控機制的研究取得了突破性進展。本文對近年來國內外研究進展進行了系統性的綜述，包括植物局部缺Pi脅迫響應信號介導的根構型改變，以缺Pi響應因子PHR（PHOSPHATE STARVATION RESPONSE）-SPX（SYG1/Pho81/XPR1）為中心的植物系統性缺Pi響應信號網絡的調控機制，缺Pi條件下水稻叢枝菌根真菌共生的分子機制，植物對磷素從根際到地上部的運輸和分配機制，以及植物葉片向籽粒轉運磷素的再分配與再利用機制等。最后，我們對今后缺Pi脅迫響應分子機制的研究方向進行了探討。該綜述通過對已有研究成果的總結和對未來研究方向的展望，以期為植物缺Pi脅迫響應分子機制研究和作物磷高效改良提供科學參考。

關鍵詞：缺磷脅迫 ; 水稻 ; 擬南芥 ; 分子調控機制 ; 磷高效利用

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.10.311

表觀遺傳調控在植物病原真菌發育和致病過程中的作用與分子機制

作者：孫子越,陶增*

摘要：經過長期進化，植物病原真菌發展出多種復雜而精妙的侵染宿主策略。在植物與病原菌互作過程中，病原菌致病基因的精準表達與調控起至關重要的作用。表觀遺傳調控是指通過化學修飾改變染色體上的DNA和蛋白質，從而調控基因表達的過程，包括DNA甲基化、組蛋白甲基化、組蛋白乙酰化以及染色質重塑等。越來越多的證據表明，表觀遺傳調控在植物病原真菌基因的轉錄重編程中發揮重要作用，進而影響其發育、環境應激反應、次生代謝物的生物合成和致病性等方面。本文綜述了近年來表觀遺傳調控因子方面的研究進展，包括組蛋白修飾、染色質重塑等在植物病原真菌發育和致病性中的作用，并對當前的研究進行了展望，以期為未來的病害防治研究奠定堅實的理論基礎。

關鍵詞：植物病原真菌; 組蛋白修飾; 染色質重塑; DNA/RNA甲基化; 真菌致病性

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2024.01.021

動物科學與動物醫學

西湖龍井茶對高脂高果糖飲食小鼠腸道菌群的調節作用

作者：胡俐泉,屠琳玥,趙悅伶,謝亨通,徐安安,徐平,周繼紅,王岳飛*

摘要：越來越多的研究表明，腸道菌群及其介導的微生態環境在高脂高果糖飲食引起的相關代謝障礙中發揮著關鍵作用。本研究首先探究了西湖龍井茶對常規飲食小鼠腸道菌群的作用，隨后構建高脂高果糖飲食小鼠模型，進一步研究西湖龍井對預防高脂高果糖飲食小鼠脂質積累、腸道屏障功能損傷和腸道微生態紊亂的效果。結果表明：西湖龍井茶湯能夠抑制高脂高果糖飲食小鼠的體質量上升和脂肪積累，有效改善代謝紊亂。進一步探究西湖龍井對高脂高果糖飲食小鼠腸道穩態的保護作用時發現，西湖龍井茶湯處理抑制了小鼠腸道上皮細胞低氧誘導因子?1α（hypoxia inducible factor-1α, HIF-1α）及其靶基因烯醇化酶-1（enolase-1, ENO1）和乳酸脫氫酶A（lactate dehydrogenase A, LDHA）的表達。此外，西湖龍井茶湯干預可以降低小鼠腸道厚壁菌門/擬桿菌門菌群豐度的比值，使norank_f_Muribaculaceae等益生菌富集，且高脂高果糖飲食+低濃度茶湯處理下毛螺菌科菌群富集，高脂高果糖飲食+高濃度茶湯處理使顫螺菌屬菌群的相對豐度增加。本研究結果為龍井茶通過改善腸道菌群紊亂來調節脂肪積累提供了理論依據，為飲茶能夠改善腸道健康、發揮降脂減肥作用提供了理論支持。

關鍵詞：西湖龍井茶 ; 高脂高果糖飲食 ; 腸道菌群 ; 腸道屏障

DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.03.163

責任編輯：胡清華、梁容、李嘉秋

本文編輯：梁容

期刊簡介

《浙江大學學報（農業與生命科學版）》創刊于1956年，是浙江大學主辦，由國家教育部主管的農業與生命科學類學術性雙月刊，國內外公開發行，現已被國內外許多重要的檢索系統作為收錄對象，例如美國《化學文摘》(CA)、英國《動物學記錄》(ZR)、英國《國際農業與生物科學研究中心文摘》(CABI)、俄羅斯《文摘雜志》(AJ)、聯合國糧農組織農業索引(AGRIS)、英國《食品科技文摘》(FSTA)、美國《烏利希期刊指南》(Ulrichsweb)、瑞典開放獲取期刊目錄(DOAJ)等。在國內，《浙江大學學報（農業與生命科學版）》被《中國科學引文數據庫》《中國科技論文統計分析數據庫》《中國學術期刊綜合評價數據庫》《中文科技期刊數據庫》《中國學術期刊文摘》等收錄，并被《萬方數據資源系統數字化期刊》和《中國學術期刊》等全文收錄。并且還被北京大學圖書館《中文核心期刊要目總覽》列為《全國綜合性農業科學類核心期刊》。主要刊登生物科學、作物科學、園藝科學、植物保護、食品科學與工程、農業資源利用與環境保護、動物科學與動物醫學、農業工程及其相關交叉學科的學術論文、文獻綜述和研究快報等。讀者對象是廣大的科技工作者、高等院校的教師與研究生等。

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