图2 中国菰自然生长结实的菰米及受菰黑粉菌侵染后形成的茭白(正常茭及灰茭)。图中菰黑粉菌为单倍体菌株，菌丝型（M-T型）黑粉菌单倍体长、多位点芽殖，而孢子型（T型）黑粉菌单倍体短、正常芽殖、基本没有多位点芽殖现象。
随着遗传学及分子生物学的快速发展，中国菰和沼生菰的基因组已经完成，这加快了植物学家对菰属植物中基因和性状之间的功能关系、重要的生理生化过程以及物种内遗传多样性的研究速度，也为菰属植物的驯化与应用奠定了扎实的基础。该综述对菰属植物未来发展方向做出了展望：
1. 加大对菰属植物种质资源进行调查、收集、保存和鉴定，建立种质资源圃。采用化学或物理诱变技术改良菰属植物种质资源。参照北美沼生菰的驯化途径进行中国菰的驯化育种，筛选出种子落粒性降低、开花早、成熟期一致和结实率高等目标性状的植株。
2. 利用现代分离、纯化和结构鉴定等技术对菰米生物活性物质进行分离和结构鉴定，准确分析抗性淀粉、膳食纤维、黄酮、皂苷、花青素、叶绿素、植物甾醇等生物活性物质的组成和含量。
中国农业科学院烟草研究所 闫宁副研究员课题组近年来完成首个中国菰染色体水平基因组组装，并通过共线性分析和转录组测序鉴定到中国菰落粒性相关基因 （点击查看：Commun. Biol. | 中国农科院多单位联合发布首个中国菰染色体水平基因组，并鉴定落粒性相关基因 ）；通过转水稻基因功能验证，阐明了 ZlqSH1a 和 ZlqSH1b 在离层发育中的重要作用 （Xie et al., 2022）。另外，通过多组学联合分析和转基因功能验证挖掘了中国菰中的类黄酮合成关键基因，其中 ZlRc 基因过表达促进了水稻类黄酮化合物的合成和积累，可应用于提高水稻和其它谷物的类黄酮化合物含量，为培育富含类黄酮的功能性谷物新品种的提供了新的基因资源和技术手段 (Yu et al., 2022; Qi et al., 2023)。
中国农业科学院烟草研究所博士后 解颜宁和硕士生 祁倩倩为该论文共同第一作者，中国农业科学院烟草研究所 张忠锋研究员和 闫宁副研究员为共同通讯作者。该论文由中国农业科学院青年创新专项（Y2023QC34）和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（1610232023003）等项目资助。
参考文献：
（1）Qi, Q., Li, W., Yu, X., Zhang, B., Shang, L., Xie, Y., et al. (2023). Genome-wide analysis, metabolomics, and tranomics reveal the molecular basis of ZlRc overexpression in promoting phenolic compound accumulation in rice seeds. Food Frontiers doi: 10.1002/fft2.234
（2）Xie, Y. N., Yang, T., Zhang, B. T., Qi, Q. Q., Ding, A. M., Shang, L. G., et al. (2022). Systematic analysis of bell family genes in Zizania latifolia and functional identification of ZlqSH1a/b in rice seed shattering. Int. J. Mol . Sci. 23, 15939. doi: 10.3390/ijms232415939
（3）Yan, N., Yang, T., Yu, X. T., Shang, L. G., Guo, D. P., Zhang, Y., et al. (2022). Chromosome-level genome assembly of Zizania latifolia provides insights into its seed shattering and phytocassane biosynthesis. Commun. Biol . 5, 36. doi: 3610.1038/s42003-021-02993-3
（4）Yu, X. T., Qi, Q. Q., Li, Y. L., Li, N. A., Xie, Y. N., Ding, A. M., et al. (2022). Metabolomics and proteomics reveal the molecular basis of colour formation in the pericarp of Chinese wild rice ( Zizania latifolia ). Food Res. Int. 162, 112082. doi: 11208210.1016/j.foodres.2022.112082
论文链接：
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2023.1183739
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