北京市农林科学院赵久然团队建立首个鲜食玉米代谢组数据库并破译鲜食玉米代谢分化遗传机制

近日，北京市农林科学院玉米所赵久然研究员团队在植物学顶级期刊《Molecular Plant》（中科院1区top期刊，IF5Year=21.4）发表了题为“Large-scale metabolomic landscape of edible maize reveals convergent changes in metabolite differentiation and facilitates its breeding improvement”的研究论文。该研究通过分析鲜食玉米全景代谢组分化特征，确定了甜、糯玉米的主要代谢分化模式，并发现了驱动鲜食玉米代谢物趋同分化的主要遗传机制。同时，该研究建立了首个鲜食玉米代谢组数据库EMMDB，并利用该数据库实现了鲜食玉米营养和风味性状的精准改良。

鲜食玉米作为营养丰富并具有独特食味品质的玉米类型，包括甜玉米、糯玉米以及甜加糯玉米等。我国已成为全球最大的鲜食玉米生产国和消费国，总面积达到2600多万亩约占全球的一半。北京市农林科学院等科研单位将甜、糯与多种优异品质性状（高花青素、高叶酸、高赖氨酸等）相聚合，创制优新种质，培育出丰富多样的优质鲜食玉米新品种。

作物驯化和遗传改良的相关研究主要集中在早期驯化和农艺性状方面，而对于如何塑造鲜食玉米营养风味物质的代谢过程尚不清晰。本团队利用从全球收集和自主创制的452份鲜食玉米自交系和农家种种质材料，涵盖了糯玉米、甜玉米和普通玉米等。从鲜食玉米籽粒中鉴定到超过3000种非冗余代谢物，利用本研究提出的代谢物注释改良方法对其中的802种代谢物进行了注释。数量远超已公布的其他研究，成功构建了全球首个全景鲜食玉米代谢组图谱。

来源：北京市农林科学院