内源性花青素与加速老化条件下降黑米淀粉质量稳定性的提升有关：来自OsKala4敲除模型的证据 宫万新（Wanxin Gong）、 罗璐静（Lujing Luo）、 普思源（Siyuan Pu）、 周毅（Yi Zhou）、 刘志杰（Zhijie Liu）、 吴典星（Dianxing Wu） 张宁（Ning Zhang）

《Agronomy》：Endogenous Anthocyanins Are Associated with Improved Starch Quality Stability in Black Rice Under Accelerated Aging: Evidence from an OsKala4 Knockout Model Wanxin Gong, Lujing Luo, Siyuan Pu, Yi Zhou, Zhijie Liu, Dianxing Wu and Ning Zhang

　　

摘要

黑米富含花青素，具有潜在的抗氧化作用，但由于此前研究中存在复杂的遗传背景，花青素在储存稳定性中的具体作用仍不清楚。在本研究中，我们利用CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术，在黑米品种Heizhen（HZ）中生成了OsKala4敲除系，创建了一个同基因系来检测内源性花青素是否对储存相关的品质稳定性有贡献。敲除系的花青素生物合成受到抑制（0.5–0.6 mg/100 g，p < 0.001），籽粒组成也发生了变化。在加速老化条件下（45°C，90%相对湿度，2周），HZ的抗氧化能力更高（p < 0.05），并且其淀粉老化程度低于代表性的敲除系KO2。HZ的直链淀粉含量增加幅度较小（16.7% vs. 28.1%，p < 0.05）。HZ在糊化、热稳定性和结构特性方面的变化也更为轻微。XRD和FTIR分析进一步表明，在加速老化条件下，HZ的淀粉结晶度和分子有序性保持得更好。这些结果表明，内源性花青素与黑米的储存相关品质稳定性有关。然而，仍需要直接的机制证据以及在自然储存条件下的验证。