香米被誉为“米中珍品”，其特征挥发物2-乙酰基-1-吡咯啉（2-AP）是大米品质的重要经济评价指标，然而市场售卖的假香米多以真假香米掺杂或添加香精。为完善大米品质评价与监控体系，提升香稻经济效益，质标所建立了一种高效的大米2-AP气相色谱-串联质谱的测定方法，以牵头单位主要起草了农业行业标准《大米2-乙酰基-1-吡咯啉的测定 气相色谱-串联质谱法》，今年4月由中华人民共和国农业农村部发布。

　　近日，质标所在农林科学领域TOP期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry（中科院一区，IF = 6.1）上发表题为“L-Glutamate Seed Priming Enhances 2-Acetyl-1-pyrroline Formation in Fragrant Rice Seedlings in Response to Arsenite Stress”的研究论文，质标所黄穗华博士为论文第一作者，王旭研究员为论文通讯作者。

　　香稻带动广东优质米产业高质量发展，但香稻抗逆性弱等因素掣肘香稻经济效益提升。黄穗华博士前期开展谷氨酸对砷胁迫下香稻抗逆的生理机制研究，明确谷氨酸调控谷胱甘肽和脯氨酸代谢以缓解砷毒害（Chemosphere 2023, 322, 138173）。2-AP主要通过谷氨酸-脯氨酸代谢途径，推测砷胁迫影响香稻2-AP生物合成可能由谷氨酸对谷胱甘肽和脯氨酸合成的分配效率调控。

　　为此，该研究进一步利用大米2-AP气相色谱-串联质谱测定方法，联合广靶代谢组和转录组，探索外源谷氨酸在砷胁迫下调节香稻地上部2-AP形成的分子机制。结果表明，谷氨酸处理显著提高2-AP和脯氨酸含量、调控吡咯啉- 5 -羧酸合成酶和脯氨酸脱氢酶活性及其基因表达，关键差异代谢物和基因富集于氨基酸代谢和谷胱甘肽代谢通路。该研究丰富了谷氨酸调控逆境下香稻2-AP形成的基础依据，同时为农产品品质评价与监控提供了重要的数据支撑。

　　本研究依托农业农村部农产品质量安全检测与评价重点实验室和农产品品质规格营养功能评价广州技术中心，得到中国博士后面上项目（2023M730739）、广东省农业科学院“十四五”农业优势产业学科团队建设（202133TD）、广东省农产品质量安全风险评估重点实验室开放课题（SZKF202202）、广州市基础与应用基础研究（202102020085）和广东省科技厅2022年度“海外名师”等项目资助。

Graphical Abstract