近日,宿迁研究院联合吉林农业大学和加拿大英属哥伦比亚大学在国际权威期刊Biotechnology Advances(IF=12.5)上发表题为“Genetic mechanisms,biological function,and biotechnological advance in sorghum tannins research”的高粱综述性论文。南农大宿迁研究院高层次人才(研究院高粱研发中心主任)张健教授为通讯作者,研究院院长熊爱生教授为重要贡献作者。论文系统阐述了高粱单宁的遗传基础、生物活性和生物合成机制,对高粱单宁的科学理解和实际应用提供见解和指导。
高粱在人类饮食中具有独特的地位,在许多发展中国家尤其是非洲和南亚地区是稳定的食物来源之一。单宁是高粱中主要的次生代谢产物,是决定其苦味特征的关键。有研究表明清香型白酒单宁含量高于1.4%时会抑制酒精发酵过程的进行,但有可能在一定程度上对清香型白酒的品质有好处。除了对风味的影响外,单宁在高粱抵抗生物和非生物胁迫中起着至关重要的作用,并作为籽粒品质的关键指标,其浓度显著影响高粱的应用潜力。
单宁的生物合成途径一般可分为4个化学途径,具体为莽草酸代谢途径、常见的苯丙烷途径、类黄酮-花青素途径和缩合单宁合成途径。高粱籽粒的颜色多样性丰富,包括白色、黄色、红色和棕色,单宁含量和粒色之间有很强的相关性,红色或棕色高梁粒通常具有较高的单宁浓度。然而,这种关系受到多种因素的影响,高粱籽粒颜色的形成是一个复杂的生物过程,涉及多种基因的相互作用。
南京农业大学宿迁研究院(宿迁市设施园艺研究院)作为该成果第二完成单位,标志着宿迁研究院在高粱基础和应用研究方面取得新进展。近年来,研究院重点聚焦洋河酿酒原粮产业,积极从国内外引进张健教授等高层次人才,与南京农业大学、吉林农业大学、上海农科院、贵州农科院等单位联合开展高粱新品种选育与配套技术集成工作。研究院目前承担宿迁市重点研发(现代农业)高粱育种科技项目,承担国家高粱品种区域试验,取得了一系列成效。
下一步,研究院将继续聚焦高粱种质资源评价和新品种创制,开展高粱绿色轻简化栽培技术示范推广工作,为洋河酿酒高粱产业做出更多贡献。
研究院科研基地高粱育种棚与田间品种区试