水稻灌浆过程中淀粉颗粒相关脂质的动态变化及其在淀粉生物合成中的潜在作用

本研究通过脂质组学技术揭示水稻灌浆过程中淀粉颗粒相关脂质(SGALs)的动态变化规律，发现颗粒表面脂质(GSLs)和内部脂质(GILs)分别含有423种和148种脂质，其中三酰甘油含量最高。研究首次系统阐明了DAA6至46期间23种GSLs和7种GILs的差异表达模式，为解析淀粉生物合成的脂质调控机制提供新视角。

　　

水稻作为全球最重要的粮食作物之一，其籽粒品质与淀粉特性密切相关。然而，淀粉颗粒表面和内部脂质(SGALs)在籽粒发育过程中的动态变化规律及其生物学功能仍不清楚。这些脂质分子可能通过影响淀粉合成酶活性或碳流分配来调控淀粉结构形成，但现有研究多集中于成熟籽粒的静态分析，缺乏发育过程的动态监测。

上海交通大学农业与生物学院食品科学与技术系张新宇、吴志谦等研究人员在《Biologicals》发表研究，首次采用脂质组学技术系统解析了水稻灌浆期(DAA6-46)淀粉颗粒表面脂质(GSLs)和内部脂质(GILs)的时序变化。研究通过超速离心分离SGALs组分，结合LC-MS/MS脂质组学分析，追踪了531种脂质分子的动态变化模式。

研究发现SGALs含量从DAA6的0.335%显著增加至DAA46的0.684%。在GSLs中鉴定出423种脂质，其中23种关键脂质(包括磷脂酸PA(5:0_16:0)、单酰甘油MG(18:1)等)在DAA6-22期间持续上调，暗示其与淀粉体膜代谢相关。GILs中检测到148种脂质，7种在灌浆前期上调，仅酰基肉碱AC(25:8)在后期持续积累。特别值得注意的是，三酰甘油TG(11:0_8:0_10:0)和TG(P-10:0_16:2)呈现先升后降趋势，可能反映碳源从膜合成向淀粉积累的转换。

研究通过建立SGALs的动态图谱，揭示出不同脂质组分在淀粉生物合成中的潜在作用：GSLs变化可能参与淀粉体膜重构，而GILs动态则与胞内碳分配相关。该发现为改良稻米淀粉品质提供了新的脂质分子靶点，也为理解淀粉-脂质互作机制奠定了理论基础。