功能型水稻：定义与发展趋势

2023-06-20 理论教育版权反馈

【摘要】：目前功能型水稻分为九大类，包括功能性蛋白质、活性多糖、功能性油脂、功能性纤维素、必需微量元素、功能性黄酮化合物、自由基清除剂、功能性肽和人体必需氨基酸等水稻。利用传统遗传杂交方法结合分子标记育种技术，培育从单一性功能向综合型、复合型功能型水稻，是今后研究的发展方向。

1.何谓功能型水稻

在普通稻米中含有近40多种营养元素，品种不同营养元素含量略有差异，但同一品种基本上是恒定不变的。普通稻米一般能保障人体正常生长发育和能量需求，不至于患营养元素缺乏症。这种能有效补充营养元素的水稻，称为功能型水稻。目前功能型水稻分为九大类，包括功能性蛋白质、活性多糖、功能性油脂、功能性纤维素、必需微量元素、功能性黄酮化合物、自由基清除剂、功能性肽和人体必需氨基酸等水稻。

功能型水稻适宜普通人群食用，除了具备基本营养功能和感官功能（色、香、味、形）外，新增添了普通稻米所没有的生理调节功能，即调节人体生理节律、预防疾病、促进健康的第三种功能，但功能型水稻又不同于以治病为目的的药品。

国内外已经开发的功能型水稻，主要包括保健型、辅助疗效型及其他特种功能等类型。其中，保健型功能型水稻富含纤维素、人体必需氨基酸和微量元素等；辅助疗效型功能型水稻是通过育种改良水稻功能性成分比例，以达到预防肾脏病、糖尿病、“三高”症、肥胖、动脉硬化、骨质疏松等的目的；此外，还有以大豆异黄酮、ovokinin类似物、乳铁传递蛋白、共扼亚麻酸、功能性小肽等为活性成分的特种功能型水稻，以及作为生物反应器、预防杉类花粉病过敏性反应等的特种功能型水稻。

2.国内外功能型水稻的发展趋势

（1）功能型水稻育种的社会需求。营养平衡食品具有提高免疫力、延缓衰老、促进发育等功能，已引起营养学家的高度重视。随着水稻育种技术的发展，已选育出具有营养保健功效的功能型水稻品种，并且形成了与其配套的生产加工技术，进一步实现了“医食同源”的功效。

（2）加强功能型水稻种质资源创新。种质资源在育种工作中具有不可替代的作用，功能性品质育种在很大程度上依赖于种质资源的优劣。中国是水稻起源中心之一，种质资源十分丰富，收集、整理、评价并系统分析这些种质资源，有助于选育功能型水稻品种。加快相关突变体及其相关材料的鉴定与创新工作，定位和克隆与水稻各种生理活性成分代谢有关的基因，获得自我知识产权，并探索其遗传规律、功能和调节机制，加强与功能型水稻相关各种生理活性成分的鉴定和分析，是研究和开发功能型水稻品种的关键。

（3）开发复合型、安全性功能型水稻研究。利用传统遗传杂交方法结合分子标记育种技术，培育从单一性功能向综合型、复合型功能型水稻，是今后研究的发展方向。筛选具有富含多种营养成分（包括铁和锌等微量元素、维生素及氨基酸等）的水稻新品种，对于提高公众的营养水平十分重要。研究表明，食物中同时增加铁、锌的含量，能够使人体对铁、锌的吸收量增加50%。低谷蛋白水稻品种虽然可以满足有肾机能障碍糖尿病患者的特殊要求，但是对于降低高血糖还无能为力，而不易被健康人体小肠所吸收的抗性淀粉饮食，可以有效延缓糖尿病人餐后血糖上升，同时还具有预防高血压、高血脂、肥胖和动脉硬化功能。因此，有必要通过常规育种、远源杂交育种、诱变育种等综合改良方法，进一步选育具有多种功能活性成分的功能型水稻。

（4）加强与功能型水稻相关的生理活性物质作用机理的研究。这是高效、合理地利用营养物质，达到增进公众健康、降低疾病的保障。研究显示，通过增加或降低影响营养物质吸收的相关物质，从而达到提高营养元素吸收的目的，是解决营养匮乏的新途径。据报道，增加特定氨基酸（如赖氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸等带有硫基的氨基酸）含量，可以有效增加铁、锌等微量元素的吸收。降低水稻植酸含量，可有效增加人体对铁的吸收。目前国内外一些研究小组利用转基因技术形成富含铁、热稳定性植酸酶（可以降解植酸酶）和半胱氨酸（增加铁吸收）的转基因水稻，转基因水稻中铁含量增加了2倍，植酸酶含量增加了130倍，半胱氨酸含量增加了7倍。

功能型水稻：定义与发展趋势

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