Der NET-Locus reguliert sowohl die Geschmacksqualität als auch die Akkumulation von Nährstoffmetaboliten in Reis

Reis (Oryza sativa L.) ist eine der wichtigsten Nutzpflanzen weltweit und liefert einen Großteil des Kalorienbedarfs für die Hälfte der Weltbevölkerung. Die wirtschaftliche Entwicklung und der steigende Lebensstandard haben dazu geführt, dass sich die Nachfrage nach Reis allmählich von der Befriedigung des Bedürfnisses, „satt zu sein“, zu der Befriedigung des Bedürfnisses, „gut zu essen“, verlagert hat, und die Kombination von Geschmack und Ernährung ist für letzteres unerlässlich. Viel Forschung hat sich darauf konzentriert, die Ess- und Kochqualität (ECQ) von Reis zu verbessern, um die Nachfrage nach „lecker“ zu befriedigen. Die Bemühungen zur Verbesserung der umfassenden Ernährung in Reis bleiben jedoch fragmentiert.

In einer neuen Studie veröffentlicht in WissenschaftsbulletinUnter Ausnutzung der genomweiten Metabolom-Assoziationsstudie (mGWAS) und Metabolom-Quantitative-Trait-Loci (mQTL)-Analysen lokalisierten und charakterisierten die Forscher einen Reiskorn-Nährstoff-Locus, NET (Ernährung, Essen, Geschmack). Dieser Locus kontrolliert sowohl den ECQ von Reis als auch die Akkumulation mehrerer Nährstoffe, einschließlich Vitamine, Lipide, Aminosäuren und Polyphenole. Darüber hinaus wurde der Regulationsmechanismus von NET basierend auf bioinformatischen Analysen und molekularbiologischen Experimenten aufgeklärt.

Die Ergebnisse der Domestizierungsrouten zeigten, dass die NET-Regionen in Indica und Japonica von zwei verschiedenen Wildreisgruppen, Wild-1 bzw. Wild-2, stammten. Das NET von Indica kann aus Wild-1 hervorgegangen sein, das aufgrund eines hohen Amylose-Verhältnisses und eines niedrigen Gehalts an Fettsäuren einen hohen Nährwert, aber einen schlechten Geschmack behält.

Das von Japonica ausgestellte Wild-2 NET verbessert zwar sein Sättigungspotential und seine Geschmacksqualität, indem es den Amyloseanteil reduziert und den Fettsäuregehalt erhöht, allerdings geht dieser Prozess zu Lasten mehrerer Nährstoffe. Dies weist darauf hin, dass die Geschmacksqualität und die Nährwertqualität im Reiszüchtungsprozess nicht effektiv ausbalanciert wurden.

Um das Ziel der Menschen, „gut zu essen“, zu erreichen, ist es daher notwendig, die Veränderungen der Nährstoffe im Züchtungsprozess für den Geschmack zu berücksichtigen, um das Beste aus beiden Welten zu erreichen, und der NET-Lokus scheint einer der wichtigsten zu sein wichtige genetische Loci, um dieses Ziel zu erreichen.

Zusammenfassend klärt diese Studie den genetischen Mechanismus der Veränderungen von Nährstoffmetaboliten während der Domestizierung von Reis und stellt ein Zuchtschema bereit, um ideale Geschmacks- und Nährwertsorten zu erhalten.