图 甜玉米风味的多组学调控基础及精准预测
在国家自然科学基金项目（批准号：32321005、U1901201、32001563）等资助下，华中农业大学严建兵团队和广东省农业科学院胡建广团队在揭示甜玉米演化历史及其风味的遗传解析领域取得进展，相关成果以“Genetic basis of flavor complexity in sweet corn（甜玉米风味复杂性的遗传基础）”为题，于2025年11月7日在《自然・遗传学》（Nature Genetics）期刊上发表，论文链接：https://www.nature.com/articles/s41588-025-02401-0。
甜玉米是一种全球广泛种植的重要经济作物，随着消费者对农产品品质需求的日益多元化与精细化，其风味已不再局限于“甜”的单一维度，而是演变为融合甜度、口感、香气与质地等多重感官指标的综合品质。然而，传统的甜玉米育种方式主要依赖于表型观察与经验判断，缺乏对风味形成遗传机制的系统解析，难以高效利用相关遗传资源，严重制约了优质品种的选育效率和品质突破。因此，构建基于遗传信息的甜玉米风味资源库与理论体系，已成为推动作物育种与食品科学交叉融合的重要研究方向。
该研究通过系统解析甜玉米风味的遗传基础，揭示了不同类型甜玉米的遗传起源：超甜玉米起源于Sh2基因中由转座子引发的染色体倒位，而普通甜玉米则源于Su1基因的自发点突变。此外，甜玉米与普通大田玉米在全基因组水平上表现出显著的遗传分化，其中涉及碳水化合物代谢、光响应以及激素信号传导等相关通路的基因经历了强烈的正向选择。该研究的另一大亮点在于揭示了甜玉米风味与产量之间的内在权衡机制，并提出“风味设计”育种的新理念。通过多组学整合分析，研究团队鉴定出多个同时调控风味与产量的关键基因和代谢物。其中，ZmCRR5基因的一种有利等位变异在自然群体中虽仅占约13%，却展现出“高产+优质”的双重优势，为未来优质甜玉米品种的分子育种提供了直接的遗传靶点。