儿茶素是茶叶中最重要的多酚类化合物，属于类黄酮家族，具有显著的抗氧化、抗炎等生理活性及心血管保护等健康功效。然而，由于茶叶中同时含有咖啡碱（茶碱），部分人群因对咖啡碱敏感会出现失眠、心悸等不适反应，导致其无法通过饮茶获取儿茶素的健康益处。水稻是重要的主粮作物，由于类黄酮代谢途径基因表达水平低或功能缺陷，导致大多数栽培稻品种的胚乳中类黄酮含量较低；即使在有色稻中，类黄酮也主要存在于果皮中。

近日，代谢生物学团队在《Plant Biotechnology Journal》期刊上发表了题为“Development of “Tea Rice” by engineering catechin biosynthesis in rice endosperm ”的研究论文，该研究通过代谢工程策略培育出胚乳富集儿茶素的水稻材料——“茶稻”，为功能型谷物开发提供了新思路，对提升粮食营养价值和推动健康农业发展具有重要意义。

研究团队通过创新性整合茶树及外源植物的关键基因，并利用胚乳特异性表达技术，成功在水稻胚乳中构建儿茶素的生物合成通路。实验结果表明，改造后的水稻胚乳中检测到多种儿茶素积累，其抗氧化活性较对照也有显著提高。该研究为解决水稻胚乳黄酮类物质积累的技术瓶颈提供了方法参考，开发的儿茶素强化水稻可作为促进健康功能性谷物，也为其他高附加值天然产物在农作物中的高效合成提供了思路。

图1 水稻胚乳中儿茶素的生物合成

罗杰教授和青年科学家沈双欠为论文共同通讯作者，博士生朱津津、周申和西北农林科技大学青年教师王文钊为论文共同第一作者。李彦副教授提供了宝贵意见和相关实验载体。本研究得到了国家自然科学基金区域联合基金重点项目等项目资助。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pbi.70060