健康和长寿是人类的共同理想，但是人体健康往往受到慢性疾病的威胁。传统中医和现代医学研究都证明健康饮食可以促进人体健康，其中饮食中的抗氧化成分——酚类化合物发挥重要的作用。常见的有助于健康的酚类化合物有：花青素、黄酮和阿魏酸等。近二十年大量医学研究表明，阿魏酸可以减少人体内超氧化物自由基，预防心血管疾病，降低乳腺和肛肠等癌症的风险，减缓神经衰退症状，改善老年人的健康状况。因此，世界卫生组织建议健康人群每日都应服用一定量的酚类化合物。但是，目前即使在发达国家，绝大多数人群也难以保证每日达到推荐的标准。因此，利用遗传技术手段开发富含抗氧化成分的作物具有重要的研究意义。
小麦在全世界范围内是人类的主粮之一，为人类提供了大量的能量和蛋白质。同时，小麦也含有一定量的酚类化合物（阿魏酸），但是富集于种皮，在精细加工过程中大量流失。虽然富含花青素的蓝色和黑色小麦得到了一定的开发，而且初步证实了其促进健康的效果，但是因为活性成分也主要分布于种皮而不能精细加工，从而限制了其应用范围。
为了提高常规小麦中的抗氧化成分，生科院缑金营课题组建立了一个高效的筛选体系，并获得了一系列富含酚类化合物（阿魏酸）的遗传材料。研究者首先利用传统育种的手段，在小麦基因组中引入大量随机突变，产生各种变化以获得高覆盖率的突变库；然后，利用快速、无损筛选的手段在田间进行高通量筛选，获得富含酚类化合物的突变体；再后，利用UPLC等精密仪器准确分析籽粒酚类化合物的组成并测定清除ABTS的抗氧化能力；在显微镜下分离胚乳中积累更多的酚类化合物的突变体，发现部分遗传材料经过脱皮以后还含有更多的抗氧化成分；最后，针对代表性突变体开展了遗传学分析，探索了其遗传规律，初步确定了目的基因（1A染色体短臂180kb内），为开展深入研究奠定了基础。该研究结果于8月20日以“Isolation of wheat mutants with higher grain phenolics to enhance antioxidantpotential”发表于ELSEVIER出版社的“Food Chemistry”《食品化学》杂志。
该工作建立了抗氧化作物的高效筛选体系，所得遗传材料具有健康、安全、耐储存和经济等优势，有望应用于小麦遗传育种，开发具有更高营养价值的品种和有关深加工产品，预防慢性疾病，促进人类健康，提高生活质量，降低社会医疗成本，促进社会和谐稳定。
图注：酚类化合物在小麦胚乳中的分布。左：突变体；右：野生型。
复旦大学作为该研究的第一完成单位，硕士研究生王初阳和陈忠忠为共同第一作者，通讯作者为缑金营研究员，共同作者包括墨西哥蒙特雷大学的合作伙伴。该研究得到了科技部重点研发计划（2016YFD0100500）和国家自然科学基金（31470386）项目的资助。
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.125363