红叶生菜的红色来自花青素，这是一类聚酚颜料，因其抗氧化特性而受到关注。植物通过一系列酶驱动的反应产生花青素，这一过程从氨基酸苯丙氨酸开始。在此过程中，该途径生成多种类黄酮，这是一类广泛的植物化合物，在某些最后被转化为花青素。 在新的研究中，研究人员使用基因组编辑关闭了负责产生二氢类黄酮 4-还原酶的基因，这是一种在红生菜花青素形成之前的关键步骤中参与的酶。一旦这个基因被禁用，植物不再产生其特有的红色颜料。对生菜的进一步分析揭示了另一个重要变化。几种其他类黄酮的水平增加，包括槲皮素。这些发现表明，阻止花青素的生产将植物的生化活动重新导向这些化合物在类黄酮生物合成途径中的积累。 尽管在颜料和类黄酮成分上发生了显著变化，但经过改造的生菜在生长方面没有显著减少。这一结果表明，通过鼓励前体化合物的积累而不是花青素，可能改变生菜中类黄酮的平衡，同时仍保持正常的生长和生产力。 尽管研究人员尚未直接将经过改造的植物与传统的绿色生菜品种进行比较，但红生菜已知在聚酚产生方面水平较高。因此，这一策略可能为开发具有定制功能成分的生菜品种提供了一种有前途的方法。研究人员还指出，类黄酮的生产对环境条件如光强和温度非常敏感。由于植物工厂可以让种植者仔细控制这些因素，因此这些发现可能有助于支持随着室内栽培系统的优化而开发的专用生菜品种。Ezura小组的研究得到了以下资助：日本科学技术振兴机构（JST）企业开放创新平台项目（JSTOPERA，JPMJOP1851）。