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堪萨斯州大学和美国农业部的研究人员确定并克隆了高粱中的tannin基因，用以研究tannin在高粱作物中的作用，该研究能帮助研究人员对作为食物和饲料的高粱进行品质改良。
生物通报道：特定高粱作物中的单宁tannin，具有有益健康的抗氧化特性，也同时产生了苦味，并且令蛋白较难被消化。堪萨斯州大学和美国农业部的研究人员确定并克隆了高粱中的tannin基因，用以研究tannin在高粱作物中的作用，该研究能帮助研究人员改进作为食物和饲料的高粱的相关品质。
Tannin具有高抗氧化作用、抗炎症作用和UV防护作用，对人体健康有益。近来有研究显示由于tannin会降低消化能力，它还可以帮助减肥，农学副教授Jianming Yu说。高粱中的Tannin还为植物在田间提供了减少鸟雀取食抵御细菌和真菌入侵的化学防御机制。但另一方面tannin使食物带有苦味，并且降低人和牲畜对蛋白的消化能力，从而降低了食物转化率。
研究人员通过遗传学研究，确认了高粱中控制tannin合成的基因及其蛋白，文章发表在Proceedings of the National Academy of Sciences杂志上。
高粱是一种由来已久的谷类作物，是世界上三十多个国家五百多万人的主食。许多植物采用C3光合作用，利用水、二氧化碳和光能合成糖类。而高粱则不同，高粱采用C4光合作用适应炎热的环境。
研究人员说，研究tannin的一个关键原因是为了了解tannin与耐寒能力的关系，耐寒能力是高粱品质改善的关键农艺性状。这方面的研究从来就没有间断过。早期筛选工作中发现耐寒高粱品系中有很大一部分都含有tannin。此外，tannin还具有抗氧化能力等有益健康的特性。对tannin合成通路的了解，能帮助研究人员培育高品质的农业作物。
研究人员结合QTL作图、meta-QTL作图和关联性分析，发现了编码WD40蛋白的Tan1基因的核苷酸多态性，而WD40蛋白控制着高粱中tannin的合成。随后他们在模式生物拟南芥中证实了Tan1基因控制tannin合成的功能。
该研究将有助于未来对其他植物（包括水果、蔬菜和小米大麦等一些其他谷类）中的tannin进行研究。研究人员还指出对作物进行遗传学研究，并将其与营养学和医学研究相结合，有望生产不同水平和组分的酚类化合物来提高人类的健康水平。
（生物通编辑：叶予）
生物通推荐原文摘要：
Presence of tannins in sorghum grains is conditioned by different natural alleles of Tannin1
Sorghum, an ancient old-world cereal grass, is the dietary staple of over 500 million people in more than 30 countries in the tropics and semitropics. Its C4 photosynthesis, drought resistance, wide adaptation, and high nutritional value hold the promise to alleviate hunger in Africa. Not present in other major cereals, such as rice, wheat, and maize, condensed tannins (proanthocyanidins) in the pigmented testa of some sorghum cultivars have been implicated in reducing protein digestibility but recently have been shown to promote human health because of their high antioxidant capacity and ability to fight obesity through reduced digestion. Combining quantitative trait locus mapping, meta-quantitative trait locus fine-mapping, and association mapping, we showed that the nucleotide polymorphisms in the Tan1 gene, coding a WD40 protein, control the tannin biosynthesis in sorghum. A 1-bp G deletion in the coding region, causing a frame shift and a premature stop codon, led to a nonfunctional allele, tan1-a. Likewise, a different 10-bp insertion resulted in a second nonfunctional allele, tan1-b. Transforming the sorghum Tan1 ORF into a nontannin Arabidopsis mutant restored the tannin phenotype. In addition, reduction in nucleotide diversity from wild sorghum accessions to landraces and cultivars was found at the region that codes the highly conserved WD40 repeat domains and the C-terminal region of the protein. Genetic research in crops, coupled with nutritional and medical research, could open the possibility of producing different levels and combinations of phenolic compounds to promote human health.
