图1 A proposed working model for enhancing rice aroma quality
图2 香味物质鉴定
此外，通过vGWAS分析，该研究发现与FAVs（己醛、辛醛、2-辛烯醛和1-庚醇）含量相关的基因位点共定位在OsAROMA2（OsNAC021）上。该基因编码区的Indel与FAVs含量显著相关，并且含有高FAVs含量的单倍型在水稻群体中经历了自然选择。通过构建转基因材料，结合RNA测序（RNA-seq）和分子生物学等技术，该研究发现OsAROMA2（OsNAC021）能够直接与LOX途径的OsADH1、OsADH2和OsLOX9基因的启动子区域结合，并抑制这些基因的活性，从而负调控FAVs的积累（图4）。
图3 OsAROMA1（OsWRKY19）的定位与鉴定
对OsWRKY19和OsNAC021的转基因材料进行香味评价和农艺性状表型分析，结果显示，OsWRKY19过表达株系中2-AP含量显著增加，散发出爆米花香味，并在产量性状上表现良好；而OsNAC021的敲除株系中FAVs含量显著提高，散发出清新的香味。进一步的麻雀自由取食实验表明，与普通水稻籽粒相比，麻雀更倾向于选择高2-AP含量和高FAVs含量的香稻籽粒进行取食。这些结果为香稻品种的遗传改良和香味品质的提升提供了新的研究方向和策略（图1）。
图4 OsAROMA2（OsNAC021）的定位与鉴定
海南大学/崖州湾国家实验室罗杰教授为该论文的通讯作者，海南大学三亚南繁研究院副教授李彦，博士生苗媛媛和副教授袁弘伦为共同第一作者，已毕业硕士生黄凤坤和在读硕士生孙铭奇是重要参与人。感谢四川大学张阳教授对该工作给予了指导和帮助，感谢中国水稻所胡培松院士和邵高能副研究员提供的香稻材料。该研究得到了三亚崖州湾科技城科技专项、国家自然科学基金、海南省自然科学基金等项目资助。
来源｜MPlant植物科学微信公众号
